Informácie

Prečo neprebiehajú mutácie v mRNA vyšších eukaryotov?

Prečo neprebiehajú mutácie v mRNA vyšších eukaryotov?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Je to preto, že je príliš krátky na to, aby bol zmutovaný? DNA aj RNA sú nukleové kyseliny, ako je teda chránená mRNA? RNA vírusy podliehajú mutáciám, aby sa vyvinuli, takže hádam nie je imúnny voči mutáciám


Premisa otázok naznačuje, že mutácie nemôžu prebiehať v mRNA vyšších eukaryotov. Na zodpovedanie vašej otázky si myslím, že je dôležité zvážiť dva uhly pohľadu:

Po prvé, z teoretického hľadiska, pretože DNA a RNA sú, ako ste už uviedli, zložené z nukleových kyselín, obe môžu byť mutované, ak je k dispozícii dostatok energie (UV svetlo, chemikálie atď.), Čo vyvracia základ otázok.

Teraz, z praktického hľadiska, ako ste spomenuli, väčšina molekúl mRNA má krátky polčas rozpadu, typicky v rozmedzí minút až dní, zatiaľ čo molekuly DNA existujú počas celej existencie organizmu.

Aj keď sa môže stať, že mRNA sú mutované, ľudia nemajú záujem študovať tento aspekt z nasledujúcich dôvodov:

V sekcii komentárov ste poukázali na to, že mutácia v molekule mRNA môže viesť k preloženému chybnému proteínu, ktorý je možné ľahko degradovať. Bude to len jeden mRNA transkript z tisícky transkriptov. S krátkym polčasom rozpadu budú mRNA a proteíny degradované, čo nebude mať dlhodobý vplyv na bunku/organizmus. Preto bude veľmi ťažké pozorovať fenotyp, ktorý ovplyvní celého hostiteľa.

Mutácie RNA majú teda iba prechodné účinky, ktoré dlhodobo neovplyvnia hostiteľa. Molekuly RNA nie sú chránené viac ako molekuly DNA, iba majú krátku životnosť, takže hostiteľ je chránený pred účinkami mutácií RNA.

Dúfam, že to pomôže!


Okrem toho je DNA vo svojej podstate stabilnejšia v dôsledku odstránenia hydroxylovej skupiny z uhlíka C2 na ribóze, čím sa stáva menej reaktívnou. Toto by sa dalo poukázať na príklad obmedzujúceho faktora inherentnej komplexnosti akéhokoľvek organizmu, ktorý na dlhodobé uchovávanie údajov používa namiesto DNA RNA. To by však bola diskusia o inom vlákne.


Tvoj predpoklad je nesprávny. RNA hromadí „mutácie“, pretože RNA polymeráza tiež robí chyby. Miera nesprávnej inkorporácie bakteriálnej RNA polymerázy je ~ 10-5 na nukleotid (Traverse & Ochman, 2016). V porovnaní s tým má DNA polymeráza oveľa vyššiu presnosť a má nesprávne začlenenie ~ 10-10 na nukleotid na generáciu (Zhu et al., 2014).

Ako je uvedené v ďalšej odpovedi, účinky mutácie RNA sú krátkodobé, pretože RNA sú krátkodobé. Mutácie RNA však môžu prispieť k fenotypovej heterogenite, ktorá môže byť v niektorých prípadoch pre organizmus prospešná (Ackermann, 2015).


Nie je na tom nič zvláštne vyššie eukaryoty Pretože proces replikácie a transkripcie je v rôznych oblastiach života dosť podobný. Vírusy sú však špeciálne. Na rýchlejšiu adaptáciu sa spoliehajú na vyššiu mieru mutácií.


V mRNA dochádza k mutáciám. Môže k tomu dôjsť počas transkripcie, keď RNA polymeráza začlení nepríbuzný nukleotid do vznikajúceho vlákna RNA (môže to byť preto, že DNA tvorí krátky tautomér z kvantového tunelovania, alebo preto, že ). Alternatívne, rovnako ako bázy DNA, sú bázy RNA vo svojej podstate nestabilné v dôsledku vecí, ako sú deaminačné udalosti, ale RNA je tiež schopná hydrolýzy katalyzovanej bázou. Tvrdiť, že mutácie nie sú v RNA zaujímavé, je tiež nesprávne, pretože editácia RNA je niečo, čo možno použiť na liečbu mnohých chorôb. Editácia RNA je prechodná, čo je užitočné pri liečení chorôb spôsobených dočasnými zmenami stavu buniek a modifikácii signálnej transdukcie súvisiacej s chorobou prostredníctvom úpravy serínových, treonínových a tyrozínových zvyškov, aby sa ovplyvnili fosforylačné miesta. Mutácie mRNA sú tiež dôležité pre pochopenie účinkov zostrihu na fenotypy a som si istý, že existuje viac dôvodov, ale tieto sú len kúsok od hlavy. Ďalšie informácie o úprave RNA nájdete na: DOI: 10.1126/science.aaq0180, skutočne úžasný potenciál systému CRISPR


15.4: Spracovanie RNA u eukaryotov

  • Prispel OpenStax
  • Všeobecná biológia v OpenStax CNX
  • Opíšte rôzne kroky pri spracovaní RNA
  • Pochopte význam exónov, intrónov a zostrihu
  • Vysvetlite, ako sa spracovávajú tRNA a rRNA

Po transkripcii sa eukaryotické pre-mRNA musia podrobiť niekoľkým krokom spracovania predtým, ako môžu byť preložené. Eukaryotické (a prokaryotické) tRNA a rRNA tiež podliehajú spracovaniu predtým, ako môžu fungovať ako zložky v mechanizme syntézy proteínov.


15.4 Spracovanie RNA v eukaryotoch

Na konci tejto časti budete môcť:

  • Popíšte rôzne kroky pri spracovaní RNA
  • Pochopte význam exónov, intrónov a zostrihu pre mRNA
  • Vysvetlite, ako sa spracovávajú tRNA a rRNA

Po transkripcii sa eukaryotické pre-mRNA musia podrobiť niekoľkým krokom spracovania predtým, ako môžu byť preložené. Eukaryotické (a prokaryotické) tRNA a rRNA tiež podliehajú spracovaniu predtým, ako môžu fungovať ako zložky v mechanizme syntézy proteínov.

Spracovanie mRNA

Eukaryotická pre-mRNA prechádza rozsiahlym spracovaním predtým, ako je pripravená na transláciu. Sekvencie kódujúce eukaryotický proteín nie sú kontinuálne, ako je tomu u prokaryotov. Kódujúce sekvencie (exóny) sú prerušené nekódujúcimi intrónmi, ktoré musia byť odstránené, aby sa vytvorila prenosná mRNA. Ďalšie kroky zapojené do dozrievania eukaryotickej mRNA tiež vytvárajú molekulu s oveľa dlhším polčasom rozpadu ako prokaryotická mRNA. Eukaryotické mRNA trvajú niekoľko hodín, zatiaľ čo typické E. coli mRNA netrvá dlhšie ako päť sekúnd.

Pre-mRNA sú najskôr potiahnuté proteínmi stabilizujúcimi RNA, ktoré chránia pre-mRNA pred degradáciou, kým sa spracováva a exportuje z jadra. Tri najdôležitejšie kroky spracovania pred mRNA sú pridanie stabilizačných a signálnych faktorov na 5 'a 3' konce molekuly a odstránenie intrónov (obrázok 15.11). V zriedkavých prípadoch je možné transkript mRNA po prepísaní „upraviť“.

Evolučné pripojenie

Úpravy RNA v trypanozómoch

Trypanozómy sú skupina prvokov, ktoré zahŕňajú patogén Trypanosoma brucei, ktorá spôsobuje naganu u hovädzieho dobytka a spavú chorobu u ľudí vo veľkých oblastiach Afriky (obrázok 15.12). Trypanozóm je prenášaný hryzúcimi muchami v rode Glossina (bežne nazývané muchy tsetse). Trypanozómy a prakticky všetky ostatné eukaryoty majú organely nazývané mitochondrie, ktoré zásobujú bunku chemickou energiou. Mitochondrie sú organely, ktoré exprimujú vlastnú DNA a verí sa, že sú pozostatkami symbiotického vzťahu medzi eukaryotom a pohlteným prokaryotom. Mitochondriálna DNA trypanozómov vykazuje zaujímavú výnimku z centrálnej dogmy: ich pre-mRNA nemajú správne informácie na špecifikáciu funkčného proteínu. Zvyčajne je to preto, že mRNA chýba niekoľko U nukleotidov. Bunka vykoná ďalší krok spracovania RNA, ktorý sa nazýva úprava RNA, aby to napravil.

Ostatné gény v mitochondriálnom genóme kódujú 40- až 80-nukleotidové sprievodné RNA. Jedna alebo viac z týchto molekúl interaguje komplementárnym párovaním báz s niektorými nukleotidmi v pre-mRNA transkripte. Avšak, vodiaca RNA má viac A nukleotidov, než pre-mRNA má U nukleotidov, s ktorými sa môže viazať. V týchto oblastiach sa vodiaca RNA zacyklí. 3' konce vodiacich RNA majú dlhý poly-U koniec a tieto U bázy sú vložené do oblastí pre-mRNA transkriptu, v ktorých sú vodiace RNA zacyklené. Tento proces je úplne sprostredkovaný molekulami RNA. To znamená, že sprievodné RNA - namiesto bielkovín - slúžia ako katalyzátory pri úprave RNA.

Úprava RNA nie je len fenoménom trypanozómov. V mitochondriách niektorých rastlín sú takmer všetky pre-mRNA upravené. Úpravy RNA boli tiež identifikované u cicavcov, ako sú potkany, králiky a dokonca aj ľudia. Čo by mohlo byť evolučným dôvodom tohto dodatočného kroku pri spracovaní pred mRNA? Jednou z možností je, že mitochondrie, ktoré sú pozostatkom starodávnych prokaryotov, majú rovnako starú metódu na reguláciu génovej expresie založenú na RNA. Na podporu tejto hypotézy sa úpravy pre-mRNA líšia v závislosti od bunkových podmienok. Aj keď je to špekulatívny, proces úpravy RNA môže byť pozdržaním od prvotného času, keď boli molekuly RNA namiesto proteínov zodpovedné za katalyzujúce reakcie.

5 'Uzáver

Kým sa pre-mRNA stále syntetizuje, 7-metylguanozínový uzáver sa pridá na 5 'koniec rastúceho transkriptu fosfátovou väzbou. Táto funkčná skupina chráni rodiacu sa mRNA pred degradáciou. Faktory zahrnuté v syntéze proteínov navyše rozpoznávajú uzáver, ktorý pomáha iniciovať transláciu ribozómami.

3 'Poly-A chvost

Akonáhle je predĺženie dokončené, pre-mRNA je štiepená endonukleázou medzi AAUAAA konsenzuálnou sekvenciou a sekvenciou bohatou na GU, pričom sekvencia AAUAAA zostáva na pre-mRNA. Enzým nazývaný poly-A polymeráza potom pridá reťazec približne 200 zvyškov A, nazývaný poly-A chvost. Táto modifikácia ďalej chráni pre-mRNA pred degradáciou a je tiež väzbovým miestom pre proteín potrebný na export spracovanej mRNA do cytoplazmy.

Zostrih pre-mRNA

Eukaryotické gény sa skladajú z exónov, ktoré zodpovedajú sekvenciám kódujúcim proteíny (ex-on znamená, že sú naprstlačené) a intnervové sekvencie nazývané intróny (int-ron označuje ich intnervová úloha), ktoré sa môžu podieľať na génovej regulácii, ale sú z pre-mRNA odstránené počas spracovania. Sekvencie intrónov v mRNA nekódujú funkčné proteíny.

Objav intrónov bol pre výskumníkov v 70. rokoch minulého storočia prekvapením, ktorí očakávali, že pre-mRNA budú špecifikovať proteínové sekvencie bez ďalšieho spracovania, ako to pozorovali u prokaryotov. Gény vyšších eukaryotov veľmi často obsahujú jeden alebo viac intrónov. Tieto oblasti môžu zodpovedať regulačným sekvenciám, avšak biologický význam toho, že v géne je veľa intrónov alebo majú veľmi dlhé intróny, nie je jasný. Je možné, že intróny spomaľujú génovú expresiu, pretože transkripcia pre-mRNA s množstvom intrónov trvá dlhšie. Alternatívne môžu byť intróny nefunkčnými sekvenčnými zvyškami, ktoré zostali z fúzie starých génov v priebehu evolúcie. Toto je podporené skutočnosťou, že oddelené exóny často kódujú samostatné proteínové podjednotky alebo domény. Sekvencie intrónov môžu byť väčšinou mutované bez toho, aby to v konečnom dôsledku ovplyvnilo proteínový produkt.

Pred syntézou proteínu je potrebné úplne a presne odstrániť všetky intróny pre-mRNA. Ak by sa proces zmýlil čo i len o jeden nukleotid, čítací rámec spojených exónov by sa posunul a výsledný proteín by bol nefunkčný. Proces odstránenia intrónov a opätovné pripojenie exónov sa nazýva zostrih (zostrih) (obrázok 15.13). Introny sa odstránia a degradujú, kým je pre-mRNA stále v jadre. Zostrih nastáva sekvenčne špecifickým mechanizmom, ktorý zaisťuje, že intróny budú odstránené a exóny sa znovu spoja s presnosťou a presnosťou jedného nukleotidu. Hoci samotný intrón je nekódujúci, začiatok a koniec každého intrónu je označený špecifickými nukleotidmi: GU na 5' konci a AG na 3' konci intrónu. Zostrih pre-mRNA je vedený komplexmi proteínov a molekúl RNA nazývanými spliceozómy.

Vizuálne spojenie

Chyby pri spájaní sa spájajú s rakovinou a inými ľudskými chorobami. Aké druhy mutácií môžu viesť k chybám zostrihu? Premýšľajte o rôznych možných výsledkoch, ak sa vyskytnú chyby spájania.

Všimnite si toho, že môže byť prítomných viac ako 70 individuálnych intrónov a každý musí podstúpiť proces zostrihu-okrem 5 'uzáveru a pridania chvosta poly-A-len aby sa vygenerovala jedna preložiteľná molekula mRNA.

Odkaz na Učenie

Na tejto webovej stránke nájdete informácie o odstránení intrónov počas spájania RNA.

Spracovanie tRNA a rRNA

TRNA a rRNA sú štruktúrne molekuly, ktoré majú úlohu v syntéze proteínov, tieto RNA však nie sú samy o sebe translatované. Pre-rRNA sú transkribované, spracované a zostavené do ribozómov v jadierku. Pre-tRNA sú transkribované a spracované v jadre a potom uvoľnené do cytoplazmy, kde sú spojené s voľnými aminokyselinami na syntézu proteínov.

Väčšina tRNA a rRNA v eukaryotoch a prokaryotoch sa najskôr transkribuje ako dlhá prekurzorová molekula, ktorá zahŕňa viacero rRNA alebo tRNA. Enzýmy potom štiepia prekurzory na podjednotky zodpovedajúce každej štruktúrnej RNA. Niektoré zo základov pre-rRNA sú metylovaný to znamená –CH3 kvôli stabilite sa pridáva metylová funkčná skupina. Molekuly pre-tRNA tiež podliehajú metylácii. Rovnako ako pre pre-mRNA, k excízii podjednotky dochádza v eukaryotických pre-RNA určených na to, aby sa stali tRNA alebo rRNA.

Zrelé rRNA tvoria približne 50 percent každého ribozómu. Niektoré z molekúl RNA ribozómov sú čisto štrukturálne, zatiaľ čo iné majú katalytické alebo väzbové aktivity. Zrelé tRNA nadobúdajú trojrozmernú štruktúru prostredníctvom miestnych oblastí párovania báz stabilizovaných intramolekulárnou vodíkovou väzbou. TRNA sa zloží, aby sa umiestnilo miesto viažuce aminokyselinu na jednom konci a antikodón na druhom konci (obrázok 15.14). Antikodón je trojnukleotidová sekvencia v tRNA, ktorá interaguje s kodónom mRNA prostredníctvom komplementárneho párovania báz.

Ako spolupracovník Amazonu zarábame na kvalifikovaných nákupoch.

Chcete túto knihu citovať, zdieľať alebo upravovať? Táto kniha je Creative Commons Attribution License 4.0 a musíte pripísať OpenStax.

    Ak redistribuujete celú alebo časť tejto knihy v tlačenej podobe, musíte na každú fyzickú stránku uviesť nasledujúce uvedenie zdroja:

  • Na vytvorenie citácie použite informácie uvedené nižšie. Odporúčame použiť citačný nástroj, ako je tento.
    • Autori: Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi
    • Vydavateľ/webová stránka: OpenStax
    • Názov knihy: Biology 2e
    • Dátum vydania: 28. marca 2018
    • Miesto: Houston, Texas
    • Adresa URL knihy: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • Adresa URL sekcie: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/15-4-rna-processing-in-eukaryotes

    © 7. januára 2021 OpenStax. Obsah učebnice produkovaný OpenStax je licencovaný pod licenciou Creative Commons Attribution License 4.0. Názov OpenStax, logo OpenStax, obaly kníh OpenStax, názov OpenStax CNX a logo OpenStax CNX nepodliehajú licencii Creative Commons a nesmú sa reprodukovať bez predchádzajúceho a výslovného písomného súhlasu Rice University.


    76 Spracovanie RNA v eukaryotoch

    Na konci tejto časti budete môcť:

    • Opíšte rôzne kroky pri spracovaní RNA
    • Pochopte význam exónov, intrónov a zostrihu pre mRNA
    • Vysvetlite, ako sa spracovávajú tRNA a rRNA

    Po transkripcii musia eukaryotické pre-mRNA podstúpiť niekoľko krokov spracovania, aby mohli byť translatované. Eukaryotické (a prokaryotické) tRNA a rRNA tiež prechádzajú spracovaním, než môžu fungovať ako zložky v mechanizme syntézy proteínov.

    Spracovanie mRNA

    Eukaryotická pre-mRNA prechádza rozsiahlym spracovaním predtým, ako je pripravená na transláciu. Sekvencie kódujúce eukaryotické proteíny nie sú kontinuálne, ako sú v prokaryotoch. Kódujúce sekvencie (exóny) sú prerušené nekódujúcimi intrónmi, ktoré musia byť odstránené, aby sa vytvorila prenosná mRNA. Ďalšie kroky zahrnuté v maturácii eukaryotickej mRNA tiež vytvoria molekulu s oveľa dlhším polčasom ako prokaryotická mRNA. Eukaryotické mRNA trvajú niekoľko hodín, zatiaľ čo typické E. coli mRNA netrvá dlhšie ako päť sekúnd.

    Pre-mRNA sú najskôr potiahnuté v RNA stabilizujúcich proteínoch, ktoré chránia pre-mRNA pred degradáciou počas jej spracovania a exportu z jadra. Tri najdôležitejšie kroky spracovania pred mRNA sú pridanie stabilizačných a signalizačných faktorov na 5 ′ a 3 ′ koncoch molekuly a odstránenie intrónov ((obrázok)). V zriedkavých prípadoch je možné transkript mRNA po prepísaní „upraviť“.


    Trypanozómy sú skupina prvokov, ktoré zahŕňajú patogén Trypanosoma brucei, ktorý spôsobuje naganu u hovädzieho dobytka a spavú chorobu u ľudí vo veľkých oblastiach Afriky ((obrázok)). Trypanozóm je nositeľom hryzavých múch z rodu Glossina (bežne nazývané muchy tsetse). Trypanozómy a prakticky všetky ostatné eukaryoty majú organely nazývané mitochondrie, ktoré zásobujú bunku chemickou energiou. Mitochondrie sú organely, ktoré vyjadrujú svoju vlastnú DNA a sú považované za pozostatky symbiotického vzťahu medzi eukaryotom a pohlteným prokaryotom. Mitochondriálna DNA trypanozómov vykazuje zaujímavú výnimku z centrálnej dogmy: ich pre-mRNA nemajú správne informácie na špecifikovanie funkčného proteínu. Zvyčajne je to preto, že mRNA chýba niekoľko U nukleotidov. Bunka vykoná ďalší krok spracovania RNA nazývaný editácia RNA, aby to napravil.


    Ďalšie gény v mitochondriálnom genóme kódujú 40- až 80-nukleotidové vodiace RNA. Jedna alebo viac z týchto molekúl interaguje komplementárnym párovaním báz s niektorými nukleotidmi v pre-mRNA transkripte. Avšak, vodiaca RNA má viac A nukleotidov ako pre-mRNA má U nukleotidov, s ktorými sa viaže. V týchto oblastiach sa vodiaca RNA zacyklí. 3′ konce vodiacich RNA majú dlhý poly-U koniec a tieto U bázy sú vložené do oblastí pre-mRNA transkriptu, v ktorých sú vodiace RNA zacyklené. Tento proces je úplne sprostredkovaný molekulami RNA. To znamená, že sprievodné RNA - namiesto bielkovín - slúžia ako katalyzátory pri úprave RNA.

    Úprava RNA nie je len fenoménom trypanozómov. V mitochondriách niektorých rastlín sú takmer všetky pre-mRNA upravené. Úpravy RNA boli tiež identifikované u cicavcov, ako sú potkany, králiky a dokonca aj ľudia. Aký by mohol byť evolučný dôvod pre tento ďalší krok v spracovaní pre-mRNA? Jednou z možností je, že mitochondrie, ktoré sú zvyškami starých prokaryotov, majú rovnako starú metódu založenú na RNA na reguláciu génovej expresie. Na podporu tejto hypotézy sa úpravy pre-mRNA líšia v závislosti od bunkových podmienok. Aj keď je to špekulatívny, proces úpravy RNA môže byť pozdržaním od prvotného času, keď boli molekuly RNA namiesto proteínov zodpovedné za katalyzujúce reakcie.

    5 ′ Obmedzenie

    Zatiaľ čo sa pre-mRNA stále syntetizuje, 7-metylguanozínový uzáver sa pridá na 5 ′ koniec rastúceho transkriptu fosfátovou väzbou. Táto funkčná skupina chráni vznikajúcu mRNA pred degradáciou. Okrem toho faktory zapojené do syntézy proteínov rozpoznávajú čiapočku a pomáhajú iniciovať transláciu ribozómami.

    3 ′ Poly-A chvost

    Akonáhle je predĺženie dokončené, pre-mRNA je štiepená endonukleázou medzi AAUAAA konsenzuálnou sekvenciou a GU-bohatou sekvenciou, pričom AAUAAA sekvencia zostáva na pre-mRNA. Enzým nazývaný poly-A polymeráza potom pridá reťazec približne 200 A zvyškov, nazývaný poly-A chvost. Táto modifikácia ďalej chráni pre-mRNA pred degradáciou a je tiež väzbovým miestom pre proteín potrebný na export spracovanej mRNA do cytoplazmy.

    Zostrih pre-mRNA

    Eukaryotické gény sa skladajú z exónov, ktoré zodpovedajú sekvenciám kódujúcim proteíny (ex-na znamená, že sú naprstlačené) a intervenujúce sekvencie nazývané intróny (int-ron označuje ich intervening role), ktoré sa môžu podieľať na génovej regulácii, ale sú odstránené z pre-mRNA počas spracovania. Intronové sekvencie v mRNA nekódujú funkčné proteíny.

    Objav intrónov bol pre výskumníkov v 70. rokoch minulého storočia prekvapením, ktorí očakávali, že pre-mRNA budú špecifikovať proteínové sekvencie bez ďalšieho spracovania, ako to pozorovali u prokaryotov. Gény vyšších eukaryotov veľmi často obsahujú jeden alebo viac intrónov. Tieto oblasti môžu zodpovedať regulačným sekvenciám, avšak biologický význam toho, že v géne je veľa intrónov alebo majú veľmi dlhé intróny, nie je jasný. Je možné, že intróny spomaľujú génovú expresiu, pretože transkripcia pre-mRNA s množstvom intrónov trvá dlhšie. Alternatívne môžu byť intróny nefunkčnými sekvenčnými zvyškami, ktoré zostali z fúzie starých génov v priebehu evolúcie. Toto je podporené skutočnosťou, že oddelené exóny často kódujú samostatné proteínové podjednotky alebo domény. Sekvencie intrónov môžu byť väčšinou mutované bez toho, aby to v konečnom dôsledku ovplyvnilo proteínový produkt.

    Pred syntézou proteínu je potrebné úplne a presne odstrániť všetky intróny pre-mRNA. Ak by sa proces zmýlil čo i len o jeden nukleotid, čítací rámec spojených exónov by sa posunul a výsledný proteín by bol nefunkčný. Proces odstraňovania intrónov a opätovné pripojenie exónov sa nazýva zostrih (zostrih) ((obrázok)). Introny sa odstránia a degradujú, kým je pre-mRNA stále v jadre. Zostrih nastáva sekvenčne špecifickým mechanizmom, ktorý zaisťuje, že intróny budú odstránené a exóny sa znovu spoja s presnosťou a presnosťou jedného nukleotidu. Aj keď samotný intrón je nekódujúci, začiatok a koniec každého intrónu je označený špecifickými nukleotidmi: GU na 5 ′ konci a AG na 3 ′ konci intrónu. Zostrih pre-mRNA je vedený komplexmi proteínov a molekúl RNA nazývanými spliceozómy.


    Chyby pri spájaní sa spájajú s rakovinou a inými ľudskými chorobami. Aké druhy mutácií môžu viesť k chybám zostrihu? Premýšľajte o rôznych možných výsledkoch, ak sa vyskytnú chyby spájania.

    <!– <link window=”new” target-id=”fig-ch15_04_02″ document=””/>Mutácie v sekvencii rozpoznávania spliceozómu na každom konci intrónu a proteínu RNA, ktoré tvoria spliceozóm, môžu zhoršiť zostrih. Mutácie môžu tiež pridať nové miesta na rozpoznávanie spliceozómov. Chyby zostrihu by mohli viesť k zadržaniu intrónov v zostrihnutej RNA, vyrezaniu exónov alebo zmenám v umiestnení miesta zostrihu. –>

    Všimnite si toho, že môže byť prítomných viac ako 70 individuálnych intrónov a každý musí podstúpiť proces zostrihu-okrem 5 ′ zakončenia a pridania chvosta poly-A-len aby sa vygenerovala jedna preložiteľná molekula mRNA.

    Na tejto webovej stránke nájdete informácie o odstránení intrónov počas spájania RNA.

    Spracovanie tRNA a rRNA

    TRNA a rRNA sú štruktúrne molekuly, ktoré majú úlohu v syntéze proteínov, tieto RNA však nie sú samy o sebe translatované. Pre-rRNA sú transkribované, spracované a zostavené do ribozómov v jadierku. Pre-tRNA sú transkribované a spracované v jadre a potom uvoľnené do cytoplazmy, kde sú spojené s voľnými aminokyselinami na syntézu proteínov.

    Väčšina tRNA a rRNA v eukaryotoch a prokaryotoch sa najskôr transkribuje ako dlhá prekurzorová molekula, ktorá zahŕňa viacero rRNA alebo tRNA. Enzýmy potom štiepia prekurzory na podjednotky zodpovedajúce každej štruktúrnej RNA. Niektoré zo základov pre-rRNA sú metylovaný to znamená –CH3 kvôli stabilite sa pridáva metylová funkčná skupina. Molekuly pre-tRNA tiež podliehajú metylácii. Rovnako ako pre pre-mRNA, k excízii podjednotky dochádza v eukaryotických pre-RNA určených na to, aby sa stali tRNA alebo rRNA.

    Zrelé rRNA tvoria približne 50 percent každého ribozómu. Niektoré z molekúl RNA ribozómov sú čisto štrukturálne, zatiaľ čo iné majú katalytické alebo väzbové aktivity. Zrelé tRNA nadobúdajú trojrozmernú štruktúru prostredníctvom miestnych oblastí párovania báz stabilizovaných intramolekulárnou vodíkovou väzbou. TRNA sa zloží, aby sa na jednom konci umiestnilo miesto viažuce aminokyselinu a na druhom konci antikodón ((obrázok)). Antikodón je trojnukleotidová sekvencia v tRNA, ktorá interaguje s kodónom mRNA prostredníctvom komplementárneho párovania báz.


    Zhrnutie sekcie

    Eukaryotické pre-mRNA sú modifikované 5 ′ metylguanozínovým viečkom a poly-A chvostom. Tieto štruktúry chránia zrelú mRNA pred degradáciou a pomáhajú jej exportu z jadra. Pre-mRNA tiež podliehajú zostrihu, v ktorom sa odstránia intróny a exóny sa znova spoja s jednonukleotidovou presnosťou. Z jadra do cytoplazmy sa exportujú iba hotové mRNA, ktoré prešli 5 ′ capping, 3 ′ polyadenyláciou a zostrihom intrónu. Pre-rRNA a pre-tRNA môžu byť spracované intramolekulárnym štiepením, spájaním, metyláciou a chemickou konverziou nukleotidov. Zriedkavo sa úprava RNA vykonáva aj na vloženie chýbajúcich báz po syntetizovaní mRNA.

    Otázky týkajúce sa vizuálneho spojenia

    (Obrázok) Chyby v spájaní sa podieľajú na rakovine a iných ľudských ochoreniach. Aké druhy mutácií môžu viesť k chybám zostrihu? Premýšľajte o rôznych možných výsledkoch, ak sa vyskytnú chyby spájania.

    (Obrázok) Mutácie v rozpoznávacej sekvencii spliceozómov na každom konci intrónu alebo v proteínoch a RNA, ktoré tvoria spliceozóm, môžu zhoršiť zostrih. Mutácie môžu tiež pridať nové miesta na rozpoznávanie spliceozómov. Chyby zostrihu môžu viesť k zadržaniu intrónov v zostrihanej RNA, k excízii exónov alebo k zmenám umiestnenia miesta zostrihu.

    Kontrolné otázky

    Ktorý krok spracovania pre-mRNA je dôležitý pre iniciáciu translácie?

    Aký krok spracovania zvyšuje stabilitu pre-tRNA a pre-rRNA?

    Vedec identifikuje pre-mRNA s nasledujúcou štruktúrou.


    Aká je predpokladaná veľkosť zodpovedajúcej zrelej mRNA v pároch báz (bp), okrem 5 'čiapky a 3' poly-A chvosta?

    Otázky kritického myslenia

    Pacienti s chronickou lymfocytovou leukémiou často vo svojom spliceozomálnom aparáte uchovávajú nezmyselné mutácie. Popíšte, ako by táto mutácia spliceozómu zmenila konečné umiestnenie a sekvenciu pre-mRNA.

    Nesmyselné spliceozómové mutácie by eliminovali zostrihový krok spracovania mRNA, takže zrelé mRNA by si zachovali svoje intróny a boli by dokonale komplementárne k celej sekvencii templátu DNA. MRNA by však stále prechádzali pridaním 5 'čiapky a poly-A chvosta, a preto každá z nich má potenciál exportovať do cytoplazmy na transláciu.

    Glosár


    Eukaryotický rozpad mRNA: metodiky, cesty a prepojenia na iné fázy génovej expresie

    Koncentrácia mRNA závisí od rovnováhy medzi rýchlosťami transkripcie a degradácie. Na oboch stranách rovnováhy syntéza a degradácia však ukazujú zaujímavé rozdiely, ktoré podmienili vývoj mechanizmov génovej regulácie. Tu diskutujeme o najnovších celogenómových metódach na určenie polčasov mRNA v eukaryotoch. Preskúmame tiež pre- a posttranskripčné regulóny, ktoré koordinujú osud funkčne príbuzných mRNA pomocou proteínov alebo RNA. trans faktory. Niektoré z týchto faktorov môžu regulovať rýchlosť transkripcie aj rozpadu, a tým udržiavať správnu homeostázu mRNA počas života eukaryotických buniek.


    Polyuridylácia v eukaryotoch: 3'-koncová modifikácia regulujúca život RNA

    V eukaryotoch je polyadenylácia mRNA dobre známou modifikáciou, ktorá je nevyhnutná pre mnohé aspekty životného cyklu RNA kódujúcich proteíny. Modifikácia 3 'koncového nukleotidu v rôznych molekulách RNA je však obecný a konzervovaný proces, ktorý široko moduluje funkciu RNA vo všetkých kráľovstvách života. Boli charakterizované mnohé typy modifikácií, ktoré sú všeobecne špecifické pre daný typ RNA, ako je napríklad pridanie CCA nachádzajúce sa v tRNA. V posledných rokoch sa ukázalo, že pridanie netemplovaných uridínových nukleotidov alebo uridylácia prebieha v rôznych typoch molekúl RNA a v rôznych bunkových kompartmentoch s výrazne odlišnými výsledkami. Uridylácia je skutočne schopná zmeniť polčas RNA pozitívnym aj negatívnym spôsobom, čo zdôrazňuje dôležitosť enzýmov zodpovedných za vykonávanie tejto modifikácie. Tento prehľad sa zameriava na zhrnutie súčasných znalostí o rôznych procesoch vedúcich k uridylácii RNA 3'-konca a o ich potenciálnych dopadoch na rôzne choroby.

    1. Úvod

    Spracovanie alebo modifikácia 3′ konca RNA hrá dôležitú úlohu pri určovaní ich biologického osudu [1–3]. Jedným z hlavných typov modifikácií, s ktorými sa mRNA stretávajú, je pridanie nenahradených nukleotidov [3–7]. Hlavným funkčným dôsledkom tohto pridania nukleotidov je ochrana novo transkribovaných mRNA pred degradáciou. Všeobecnejšie povedané, pridanie chvosta k RNA reguluje obsah bunkovej RNA ovplyvňovaním hladín ustáleného stavu RNA. Nukleárna polyadenylácia je nevyhnutná na degradáciu rôznych tried nekódujúcich RNA (ncRNA) v jadre [8–11]. Keď sú však RNA nesúce 3'-poly(A) chvost v cytoplazme, sú chránené pred 3′ až 5' exonukleázami. Polyuridylácia je ďalšou 3' modifikáciou, ktorá zahŕňa pridanie uridínov na 3'-koniec molekúl RNA. Táto modifikácia sa nachádza na rôznych typoch RNA, ako sú mRNA, malé RNA, miRNA alebo vodiace RNA (gRNA) [7, 12–22]. Je známe, že táto modifikácia má veľký vplyv na viacero aspektov obratu a metabolizmu RNA, ktoré sú preskúmané ďalej [7, 13–15, 20, 21].

    1.1. Polyadenylácia

    Eukaryotické mRNA sa začínajú modifikovať počas transkripcie, kde dochádza k uzatváraniu a polyadenylácii na ich 5'- a 3'-koncoch, s výnimkou histónu a niektorých vírusových mRNA [23]. Pre-mRNA sa najskôr štiepia štiepiacim a polyadenylačným mechanizmom v polyadenylačnom mieste umiestnenom v blízkosti potenciálneho 3'-konca. Po tomto štiepení nasleduje pridanie poly (A) konca nukleárnymi poly (A) polymerázami (PAP). Táto udalosť určí 3 'nepreloženú oblasť (UTR) RNA, ktorá je rozhodujúca pre reguláciu procesov génovej expresie [24]. Mutácie a zmeny v dĺžke tejto oblasti bezprostredne ovplyvnia rôzne procesy, ako napríklad stabilitu mRNA, lokalizáciu mRNA a účinnosť translácie mRNA [25–29]. Akonáhle sú mRNA exportované do cytoplazmy, môžu prejsť niekoľkými ďalšími modifikáciami, ako je metylácia, editácia, deadenylácia, odviečkovanie a polyuridylácia, ktoré opäť ovplyvňujú stabilitu alebo degradáciu RNA [7, 14, 17, 20–22, 30 –35]. Polyadenylácia reguluje degradáciu RNA, čo je jeden z najdôležitejších mechanizmov génovej expresie nielen na odstránenie mRNA, ktoré by sa už nemali prekladať, ale aj na likvidáciu nesprávne prepísaných mRNA, ktoré unikli mechanizmom jadrového dohľadu. Všeobecný základ degradácie RNA je dobre zachovaný v eukaryotoch, od kvasiniek po cicavce, a má dva hlavné smery: 5'-3' degradáciu exoribonukleázou Xrn1 a degradáciu 3'-5' katalyzovanú exozómovým komplexom (pre nedávny prehľad , pozri [36]). Bunky však musia pred degradáciou tiel mRNA najskôr identifikovať mRNA, aby sa degradovali. Bunkové podnety spúšťajúce degradáciu mRNA sú stále nedostatočne pochopené pre mRNA kódované takzvanými „house-keeping“ génmi, zatiaľ čo fyziologické vstupy, ktoré spúšťajú rozpad mRNA, ako sú prozápalové reakcie, teplotný šok alebo diferenciácia, sú oveľa lepšie charakterizované [37, 38 ]. Deadenylácia je spravidla udalosťou obmedzujúcou rýchlosť cytoplazmatickej degradácie mRNA a je katalyzovaná komplexom PAN2/PAN3, po ktorom nasleduje komplex CCR4/NOT [31, 35]. Akonáhle je poly (A) chvost odstránený, komplex Dcp1-Dcp2 odstraňujúci viečko stiahne 7-metylguanylátový kryt z 5'-konca mRNA, čo umožní orezanie tejto RNA 5 'až 3' spôsobom exonukleázou Xrn1. [31–33, 39, 40]. Po mŕtvej enylácii môže cytoplazmatický exozómový komplex obmedziť mŕtve enylované RNA ako cestu rozpadu 3'-5 'mRNA [41, 42].

    1.2. Polyuridylácia

    Nedávno sa do centra pozornosti dostal ďalší hráč v dráhach rozpadu mRNA: cytoplazmatické poly(U) polymerázy. Tieto enzýmy pridávajú uridínové zvyšky na 3'-koniec buď kódujúcich RNA alebo ncRNA. Aj keď je táto modifikácia známa už od konca päťdesiatych rokov, jej význam sa podcenil [43–45]. V polovici osemdesiatych rokov sa význam uridylácie zvýšil s objavom a charakterizáciou mechanizmov úpravy/vloženia/delécie uridínu v mitochondriách kinetoplastidov. Tento proces sa následne ukázal ako kľúčový pre generovanie funkčných sekvencií mRNA, ako aj pre zvýšenie účinnosti translácie lokálnych mRNA [14, 30, 34]. Štúdie z laboratória Aphasizhev o členoch rodiny poly(U) polymeráz prítomných v trypanozomálnych druhoch preukázali ďalšie úlohy týchto enzýmov, a to nielen v mechanizme inzercie/delecie uridínu (všeobecne známeho ako proces úpravy RNA), ale aj počas spracovania molekúl gRNA. a počas translácie mitochondriálnej mRNA [46, 47]. Počas posledného desaťročia dôkazy ukázali, že polyuridylácia existuje aj vo vyšších eukaryotoch. Tím C. Norburyho ako prvý ukázal, že bunky nadmerne exprimujúce cytoplazmatickú poly(U) polymerázu s názvom Cid1 boli menej citlivé na liečbu hydroxymočovinou, hoci presný molekulárny mechanizmus nebol úplne pochopený [48]. Ďalšie štúdie ukázali, že polyuridylácia bola kritickým krokom pre degradáciu nepolyadenylovaných mRNA kódujúcich histónové proteíny u cicavcov [20]. Tento nový enzymatický krok, ku ktorému dochádza na 3'-konci nepolyadenylovaných a polyadenylovaných mRNA, pridal známym dráham rozpadu mRNA ďalšiu úroveň komplexnosti [7, 20, 21, 49]. Nakoniec sa zistilo, že polyuridylácia sa vyskytuje aj v iných typoch molekúl RNA, ako sú miRNA, siRNA a piRNA, s rôznymi funkčnými dôsledkami opísanými nižšie [12, 16–19, 22].

    V tomto prehľade sa zameriavame na najnovší výskum o terminálnej polyuridylácii špecifickou skupinou nekanonických ribonukleotidyltransferáz, dlhodobo podceňovanej 3'-koncovej posttranskripčnej modifikácii nájdenej v rôznych RNA a ovplyvňujúcej polčas a funkcie RNA. Prehľad bude rozdelený do nasledujúcich sekcií vrátane stručného prehľadu rodiny nukleotidyltransferáz, po ktorom nasleduje prehľad funkčných dôsledkov polyuridylácie RNA v rôznych bunkových kompartmentoch. Nakoniec sa dotkneme viacerých dôsledkov polyuridylačných mechanizmov na choroby.

    2. Nekanonická rodina ribonukleotidyltransferáz

    Enzýmy vykonávajúce terminálnu polyuridyláciu patria k polymeráze β- (Pol β-) ako superrodina nukleotidyltransferáz a konkrétnejšie do skupiny templátovo nezávislých polymeráz, ktoré kovalentne pridávajú nukleotidy na 3'-koniec molekúl RNA. Táto rodina proteínov bola presne definovaná pred niekoľkými rokmi [5]. Stručne povedané, proteíny z tejto rodiny sú pomenované RNA-špecifické nukleotidyltransferázy (rNTrs) a sú zaradené do troch podskupín: (i) kanonická skupina, ktorá zodpovedá jadrovým poly (A) polymerázam α, βa γ. Nachádzajú sa v eukaryotoch a zdieľajú podobné enzymatické domény a domény viažuce RNA. ii) Nekanonické rNTr preskupujú rôzne proteíny, ako napríklad poly (A) alebo poly (U) polymerázy typu Gld-2-, Trf4/5- a Cid1, 2'-5'-oligo (A) syntetázy a trypanozomálne terminálne uridylyltransferázy. (iii) Treťou skupinou je jeden z enzýmov pridávajúcich CCA. V tomto prehľade sa zameriame iba na nekanonickú skupinu rNTrs, ako bola predtým definovaná v [5].

    Každý člen z nekanonickej skupiny rNTrs je charakterizovaný enzymatickou doménou zloženou z dvoch lalokov nazývaných katalytická a centrálna doména. Katalytická doména je tvorená štyrmi alebo piatimi β-pramene. Druhy β-prameň obsahuje motív DxD alebo DxE (zvyšky aspartátu „D“ alebo glutamátu „E“ oddelené jedným hydrofóbnym zvyškom „x“). Tretí asparágový zvyšok sa nachádza v treťom β-vlákno katalytickej domény. Katalytická reakcia je podobná tej, ktorá je opísaná pre Pol β enzým, ktorý zahŕňa nukleofilný útok na alfa fosfát viazaného nukleotid trifosfátu 3'-OH skupinou substrátu RNA. Tri aspartátové zvyšky interagujú s prichádzajúcou RNA a dvoma kovovými iónmi potrebnými na stabilizáciu reakčného medziproduktu, ako je opísané vyššie [50]. Centrálna doména obsahuje motív rozpoznávania nukleotidov (NRM), ktorý zodpovedá dlhej slučke s 10 až 15 aminokyselinami, ktorá tvorí jeden koniec vrecka viažuceho nukleotid trifosfát. Zvyšky nachádzajúce sa v NRM stabilizujú bázu nukleotidového trifosfátu substrátu prostredníctvom vodou sprostredkovaných a/alebo priamych vodíkových väzieb s atómami bočných reťazcov [51–53]. Pokus o subklasifikáciu rNTrs na základe lokálnej konzervácie aminokyselinovej sekvencie NRM. Vo svetle nedávnych kryštálových štruktúr členov rNTrs v komplexe s ich prirodzeným substrátom NTP sa však zdá, že použitie identity sekvencie NRM nemusí byť dostatočné na presné predpovedanie typu nukleotidu akceptovaného v aktívnom mieste. V skutočnosti nie je úplne jasné, či tieto proteíny nie sú schopné pridať rôzne typy nukleotidov in vivo ako nedávne sekvenčné štúdie špecificky navrhnuté na identifikáciu 3'-adície netemplovaných nukleotidov poukázali na rozmanitosť chvostov bunkovej RNA [54].

    Okrem toho sa motív rozpoznávania RNA (RRM) nachádza aj vo všetkých kanonických a niekoľkých nekanonických rNTrs. Jeho pravdepodobnou úlohou je viazať substráty RNA nesekvenčne špecifickým spôsobom [55, 56]. Domény RRM sú diferenciálne umiestnené v sekvencii, to znamená v blízkosti C-konca pre kanonické PAP, na N-konci alebo v centrálnej doméne v niektorých nekanonických rNTr. RBD chýba v mnohých nekanonických enzýmoch rNTrs, čo naznačuje, že buď tieto proteíny môžu pôsobiť na akúkoľvek RNA alebo že ich aktivita je obmedzená prostredníctvom proteínového partnera, ktorý ich zacieľuje na špecifické RNA alebo na obidve. Aspoň v jednom prípade je enzým ZCCHC11 zameraný na jeden špecifický druh pre-miRNA prostredníctvom interakcií s proteínmi Lin28 [57–59].

    Z fylogenetického hľadiska bolo navrhnutých niekoľko modelov na vysvetlenie vývoja Pol β-NTrs rodina. Hypotéza Aravind a Koonin [60] je, že Pol βČlenovia rodiny -NTrs sa rýchlo a nezávisle odklonili od spoločného predka, ktorý má veľmi všeobecnú a nešpecifickú aktivitu nukleotidyltransferázy. Rôzni členovia rodiny by získali odlišné funkčné domény, aby obsadili prázdne evolučné výklenky. Potom by horizontálny prenos génov a strata génov špecifických pre líniu mohli vysvetliť skutočnú distribúciu rôznych skupín v troch oblastiach života. Niektoré dôkazy, ako napríklad objav archaálnych a bakteriálnych minimálnych nukleotidyltransferáz (rodina MNT) a obmedzená fylogenetická distribúcia väčšiny Pol βČlenovia rodiny NTrs podporujú tento model [60]. Nedávno sa však ukázalo, že bakteriálna poly (A) polymeráza, ktorá má RBD enzýmu pridávajúceho CCA, je schopná pôsobiť ako CCA-rNTrs [61]. To naznačuje, že enzýmy pridávajúce CCA by mohli byť predchodcami poly (A) polymeráz a možno aj zakladateľmi všetkých zostávajúcich rNTr, ktoré by prijali rôzne domény viažuce RNA sprostredkovávajúce odlišnú cieľovú špecificitu.

    Nekanonické rNTrs sú rozdelené do dvoch hlavných skupín na základe ich špecifických aktivít: rodina Cid1 a enzýmy na úpravu RNA.

    (i) Kofeínom indukovaného proteínu supresora smrti 1 (alebo Cid1) z Schizosaccharomyces pombe je priekopníkom cytoplazmatických poly (U) polymeráz [62].Mnoho ďalších proteínov je súčasťou tejto skupiny s veľmi podobnými enzymatickými vlastnosťami, ale s obmedzenou sekvenčnou homológiou, ako napríklad trypanozomálna proteínová RNA TUTase1 (RET1). Napriek svojmu názvu RET1 špecificky modifikuje 3'-koniec gRNA aj mRNA v kinetoplaste bez akéhokoľvek zapojenia do samotného procesu úpravy RNA [13, 15, 46, 47, 63]. Sedem bielkovín z tejto skupiny sa nachádza v ľuďoch. Pre niektoré z týchto ľudských proteínov sa začínajú hromadiť dôkazy, ale celkovo si ich presné pôsobenie stále vyžaduje podrobnejšiu charakterizáciu [58, 62, 64].

    (ii) Enzýmy na úpravu RNA sú na druhej strane zodpovedné za úpravu mitochondriálnej mRNA pomocou U-inzercie/delécie [65–70]. Podrobne sa študovali predovšetkým dva proteíny: TUTáza 2 (RET2) na úpravu RNA a komplex spojený s mitochondriálnym editozómovým komplexom TUTase 1 (MASO1). RET2 a MEAT1 sa nachádzajú s 20S editozómovým komplexom trypanozómov a sú rozhodujúce pre editáciu typu vloženia U v tomto organizme [70, 71]. Kryštálové štruktúry RET2 a MEAT1 vykazovali organizáciu konzervovaných domén okrem strednej domény [51, 52]. Nedostatok sekvenčnej podobnosti v tejto strednej doméne naznačuje odlišné funkcie.

    3. Polyuridylácia podľa Cell Compartments

    Ešte pred niekoľkými rokmi bola polyuridylácia hlásená iba v mitochondriách parazitického protistického trypanozómu [14, 30]. Nedávno sa v cytoplazme rôznych eukaryotických druhov našli nekanonické rNTrs a ukázalo sa, že modifikujú širokú škálu netranslatovaných a translatovaných RNA [7, 17, 20, 21, 72–75]. Podrobnosti o rôznych substrátoch a zodpovedných enzýmoch v bunkovom jadre, cytoplazme a mitochondriách sú opísané nižšie a zhrnuté na obrázku 1.

    3.1. V Jadre

    Doteraz jediným substrátom uridylácie hláseným v jadre je U6 snRNA (obrázok 1). Táto RNA je uridylovaná U6 TUTázou, ktorá je základným enzýmom pre prežitie buniek u cicavcov [64]. Umlčanie U6 TUTázy sprostredkované SiRNA vedie k rozkladu U6 snRNA, čo potvrdzuje nevyhnutnosť uridylácie pre stabilitu U6 snRNA [64]. U6 TUTáza je zodpovedná za pridanie alebo obnovu najmenej štyroch uridínových zvyškov na 3'-konci U6 snRNA, pretože 3'-koniec U6 snRNA je neustále vystavený exonukleázovej aktivite [64, 76]. Tieto štyri U zvyšky tvoria intramolekulárne dvojvlákno s radom adenínov v molekule U6 snRNA, čo je dôležité pre zostrih mRNA [64]. Táto uridylačná udalosť špecificky v jadre umožňuje správnu produkciu U6 snRNP kompetentného na zostrih (obrázok 2 (a)). Uridylácia cicavčej U6 snRNA in vivo sa uvádza, že na 3'-koniec molekuly RNA je pridaných až 20 nukleotidov [77, 78]. Je dôležité poznamenať, že U6 snRNA je tiež vystavená adenylácii a táto udalosť inhibuje jej uridyláciu (obrázok 2(a)) [79]. Okrem toho je 3'-koniec U6 snRNA rozpoznávaný špecificky komplexom Lsm2-8, heteroheptamérnym komplexom podobným koblihu súvisiacim s komplexom Sm, ktorý sa nachádza na snRNP.

    3.2. V organelách (mitochondrie)

    Uridylačné udalosti v organelách boli zaznamenané v mitochondriách [13, 63]. V chloroplastoch rastlín a buniek rias neboli doteraz zistené žiadne polyuridylačné udalosti. Zjavne chýba, aj keď sú prítomné proteíny z rodiny rNTrs, ako je poly (A) polymeráza [80]. Jedným z možných dôvodov je blízka evolučná konzervácia dráh spracovania RNA nachádzajúcich sa v chloroplastoch a baktériách, kde poly (A) chvost prítomný na 3'-konci mRNA je hlavnou regulačnou modifikáciou [81–84].

    Poly (U) chvosty boli hlásené väčšinou v organizmoch obsahujúcich kinetoplastidy. V týchto organizmoch sú zacielené dva hlavné substráty: gRNA a lokálne transkribované mRNA (obrázok 1). GRNA sú špecifické pre kinetoplastidové druhy a sú kľúčové pre prežitie buniek, pretože sú zodpovedné za vedenie mechanizmu úpravy RNA k jej cieľom mRNA [14]. RET1, prvý charakterizovaný ncNTrs, pôsobí na oba typy RNA s nápadne odlišnými funkčnými dôsledkami.

    Pre gRNA predstavuje uridylácia ich konečný krok dozrievania [13, 46]. Aby boli pre-gRNA zrelé, musia prejsť exonukleolytickým procesom, po ktorom nasleduje stabilizácia pomocou gRNA väzbového komplexu (GRBC) a RET1 uridylácia (obrázok 2(b)) [13, 15, 85]. Zrelá gRNA je teda zložená z 5 'fosfátu z transkripcie, po ktorom nasleduje kotevná oblasť komplementárna k cieľovej neupravenej mRNA, vodiaca oblasť, ktorá usmerňuje úpravu svojho cieľa mRNA a konečný poly (U) trakt na 3'-konci . V bunkách zbavených RET1 sú gRNA stabilné, ale nie sú schopné vykonávať svoju editačnú funkciu, čo naznačuje kľúčovú úlohu oligo (U) chvosta v prípade úpravy v mitochondriách. Tento oligo(U) trakt môže stabilizovať hybrid gRNA-mRNA prostredníctvom väzby s vopred upravenou oblasťou bohatou na puríny [15]. Uridylovaná gRNA naviazaná na svoj mRNA cieľ získava 20S editozóm. Táto editácia mRNA sprostredkovaná gRNA v kinetoplastidových trypanozómoch je zásadná pre prežitie parazita, pretože tieto editačné akcie sú potrebné pre správne stanovenie kódujúcej sekvencie mitochondriálnych mRNA [15]. V súčasnej dobe ešte nie je úplne pochopené, ako enzým RET1 rozpoznáva svoj gRNA substrát, ani ako prebieha krok spracovania pre-gRNA [13, 46].

    Po úprave je potrebné mRNA na 3'-konci ďalej modifikovať, aby boli translačne kompetentné v trypanozomálnych mitochondriách. Táto modifikácia je pridaním dlhého 3 'A/U chvosta (obrázok 2 (b)) [47]. Toto pridanie nukleotidov je spôsobené RET1, ktorý funguje v zhode s kinetoplastovou poly (A) polymerázou 1 (KPAP1). Komplex RET1/KPAP1 pridáva na 3'-koniec cieľových mRNA približne 200 alternatívnych adenínov a uridínov [47]. Polyuridylácia a polyadenylácia sú preto nevyhnutné na spustenie translácie upravených, ako aj nikdy neupravených mRNA (obrázok 2(b)). Akcie RET1 a KPAP1 sú koordinované komplexom kinetoplastových polyadenylačných/uridylačných faktorov 1 a 2 (KPAF1 a KPAF2) [47]. V súčasnosti je naše molekulárne chápanie sekvencie udalostí odohrávajúcich sa na 3′-konci mitochondriálnych mRNA slabé a čaká na ďalšiu štrukturálnu a biochemickú charakterizáciu [47, 63].

    Je pozoruhodné, že RNA s poly(U) chvostmi boli za určitých podmienok pozorované aj v ľudských mitochondriách [86–89]. Napriek tomu je stále potrebné charakterizovať, ako sa tento proces v tomto oddelení dosahuje, a jeho implikácie pre metabolizmus mitochondriálnej RNA človeka.

    3.3. Polyuridylácia v cytoplazme

    Cytoplazmatická polyuridylácia sa vyskytuje na rôznych molekulách RNA od polyadenylovaných po nepolyadenylované molekuly RNA vrátane mRNA, malých RNA, miRNA alebo piRNA (obrázok 1) [7, 17, 20, 21, 73–75]. Rôzne funkčné výsledky polyuridylácie v tomto kompartmente ponúkajú nový pohľad na obrat RNA a malú biogenézu RNA (obrázok 3).

    Ukázalo sa, že niekoľko eukaryotických mRNA je uridylovaných v cytoplazme S. pombe poly(U) polymerázou Cid1 (obrázok 1) [7, 62]. Štúdie RNA cRACE v štiepnych kvasinkách odhalili úlohu uridylácie v novej degradačnej dráhe, ktorá je nezávislá od decappingu (obrázok 3(a)) [7]. Doteraz bolo identifikovaných iba niekoľko mRNA, ktoré sú špecificky uridylované, ako napr akt1, urg1, a adh1 [7]. Nedávne štúdie sa zamerali na 3'-koncovú sekvenciu mRNA na úrovni celého genómu a odhalili, že chvosty U sú zrejme skôr pripevnené k krátkym poly (A) stopám, než k telu mRNA [49, 54]. Je zaujímavé, že zatiaľ čo niektoré mRNA, ako je tá, ktorá kóduje poly(A) väzbový proteín 4, sú polyuridylované vo viac ako 25 % prípadov, približne 80 % mRNA má frekvenciu uridylácie medzi 2 a 5 %. Celkovo je funkčný význam týchto nízkych úrovní uridylácie v súčasnosti neznámy. Faktory ako ZCCHC6 alebo ZCCHC11 (tiež známe ako TUT7 a TUT4) sa ukázali byť zodpovedné za aktivitu uridylácie ľudskej cytoplazmatickej mRNA a dôsledkom je zrejme indukcia degradácie mRNA [49]. Okrem toho jeden uridín na 3'-konci molekuly RNA postačuje na to, aby bol rozpoznaný komplexom Lsm1-7, o ktorom je známe, že spája 3'-koncovú Deadenyláciu a 5'-koncovú dekapitáciu, čo jasne podporuje vzťah medzi uridyláciou a mRNA degradácia [90].

    Nepolyadenylované mRNA sú tiež uridylované v cytoplazme (obrázok 1). Toto je prípad mRNA kódujúcich histón [20]. Po inhibícii replikácie DNA alebo uzavretí S-fázy už histónové proteíny nie sú potrebné, a preto sa histónové mRNA musia rýchlo degradovať, aby sa zabránilo ich akumulácii a interferencii s inými bunkovými cestami [91]. Histónové mRNA nie sú polyadenylované, ale majú štruktúru kmeňovej slučky na svojom 3'-konci rozhodujúcu pre spracovanie, export a správnu transláciu pred mRNA [92–94]. Štúdie zamerané na pochopenie mechanizmu, ktorým bola spustená degradácia histónovej mRNA, zistili, že histónové mRNA boli zamerané na rozpad uridyláciou (obrázok 3 (b)) [20, 21]. Povaha zodpovedného enzýmu (enzýmov) je stále predmetom protichodných výsledkov, pretože rôzne skupiny našli rôzne enzýmy [20, 21]. Tieto štúdie systematicky zistili, že za uridyláciu sú zodpovedné ortologické enzýmy Cid1, ako sú TUTase1 (PAPD1), TUTase3 (Trf4-2) a ZCCHC11 (TUT4). Nie je však úplne jasné, ako by enzým PAPD1 prepínal medzi bunkovými kompartmentmi, pretože PAPD1 sa uvádza ako mitochondriálny proteín, alebo ako by mohli vybrať, ktoré substráty sa majú uridylovať a ktoré adenylovať. in vivo keďže proteíny PAPD1 aj Trf4-2 vykazujú poly(A) polymerizačné aktivity [20]. Nedalo sa vylúčiť, že v bunke môže existovať niekoľko fondov PAPD1 rozdielne umiestnených. Na úplné pochopenie úlohy rNTrs počas degradácie regulovanej histónovej mRNA je rozhodne potrebných viac údajov, najmä pokiaľ ide o faktory spájajúce histónové mRNA a rNTr. Je zaujímavé, že pokiaľ ide o polyadenylované mRNA vo štiepnych kvasinkách, ukázalo sa, že uridylácia histónových mRNA podporuje dekapitáciu, po ktorej nasleduje degradácia 5'-3 '[20]. Ukázalo sa, že proteínový komplex Lsm1-7 je zodpovedný za podporu aktivity odviečkovania. Nedávno bola hlásená 3'-5 'degradácia histónových mRNA exonukleázou ERI1 (obrázok 3 (b)) [95]. Komplex Lsm1-7 bol opäť zapojený do náboru exonukleázy ERI1 do koncovej kmeňovej slučky. Komplex Lsm1-7 zrejme viaže uridylované histónové mRNA aj exonukleázu ERI1 [95].

    Nedávno sa ukázalo, že rôzne ncRNA z rôznych organizmov nesú mono- alebo viacnásobne netemplované uridínové zvyšky na svojom 3'konci (obrázok 1) [19, 73, 96–98]. Hlavným funkčným dôsledkom spojeným s uridyláciou je spustenie degradácie RNA, ale nie je na ňu obmedzená. 3 'uridylácia rôznych miRNA bola pozorovaná v štúdiách viacnásobného sekvenovania, ktoré naznačujú širokú úlohu uridylácie počas biogenézy miRNA [99–101]. Mono- alebo polyuridylačné udalosti boli nájdené v pre-miRNA aj v zrelých miRNA [73, 96, 98, 102]. In C. elegans a H. sapiensbola publikovaná polyuridylácia pre-let-7-miRNA a je uskutočňovaná proteínmi PUP-2 a ZCCHC11 [98, 103, 104]. Asociácia pre-miRNA a proteínu Lin28 indukuje konformačnú zmenu v slučke pre-miRNA, ktorá pravdepodobne podporuje modifikáciu pomocou ZCCHC11 [105, 106]. Prítomnosť jedného 3'-prevísajúceho nukleotidu sa však zdá byť rozhodujúca pre proces uridylácie, a preto vylučuje, aby takzvaná „skupina I“ alebo kanonické miRNA nepodliehali uridylácii [96]. Okrem toho sa v tej istej štúdii zistilo, že enzým ZCCHC6 je zodpovedný za monouridyláciu let-7 pre-miRNA skupiny II a táto modifikácia je nezávislá od proteínu Lin28, ale je rozhodujúca pre produkciu tejto konkrétnej miRNA [96]. Uridylácia pre-miRNA môže teda ovplyvniť produkciu miRNA pozitívne aj negatívne (obrázok 3 (c)) [21]. Nakoniec sa ZCCHC11 podieľal aj na uridylácii špecifickej zrelej miRNA, ako je miR-26 [107]. Sú potrebné ďalšie biochemické a biofyzikálne štúdie, aby sa identifikovali špecifické enzýmy zodpovedné za uridyláciu iných miRNA vo vyšších organizmoch, ako aj cieľovo špecifické účinky vyvolané touto modifikáciou 3'-konca. Je zaujímavé, že sa ukázalo, že cicavčia exonukleáza Dis3L2 špecificky degraduje uridylovanú pre-let-7-mikroRNA diskrimináciou od 3'-nemodifikovaných RNA [108]. Nedávno sa ukázalo, že proteín Dis3L2 prednostne degraduje mRNA s 3'-koncovou uridyláciou a jeho delécia spolu s L'S1 viedla k akumulácii uridylovaných mRNA vo štiepnych kvasinkách (obrázky 3 (a) a 3 (c)) [109] . Na lepšie pochopenie ich príslušných funkcií a prepojenia medzi týmito enzymatickými aktivitami budú potrebné ďalšie štúdie medzi exonukleázou Dis3L2 a TUTázami.

    Iné typy ncRNA podliehajúce 3' uridylácii sú siRNA a piRNA (obrázok 1). U háďatiek a v rastlinách sú tieto konkrétne typy substrátu RNA modifikované proteínom CDE-1 (kosupresívny defekt 1) a HESO-1 (supresor Hen11) v tomto poradí [110]. V zelených riasach Chlamydomonas sa na tejto udalosti podieľa MUT68 [73]. Štúdie na rastlinných a živočíšnych druhoch preukázali antagonistickú úlohu uridylácie a 2′-O-metylácia v týchto organizmoch [12, 17–19, 22]: Hen1 (HUA ENHANCER 1) a jej homológy metylovali sRNA v rastlinách, piRNA u stavovcov a siRNA súvisiace s Ago2 v muchách, chrániace tieto RNA pred 3 'uridyláciou (obrázok 3(d)) [12, 17-19, 22]. In C. elegans, CSR-1 je Ago proteín potrebný skôr pre správnu segregáciu chromozómov ako pre reguláciu hladín mRNA [74, 111, 112]. CDE-1, a C. elegans PUP uridyluje nemetylované siRNA dráhy CSR-1 [74]. Mutácia tohto enzýmu CDE-1 vedie k akumulácii CSR-1 siRNA, čo podporuje chybnú segregáciu chromozómov a defektné umlčanie génov [74]. Uridylácia je potom destabilizujúcim faktorom proti siRNA CSR-1, ktorý reguluje hladiny siRNA závislé od CSR-1 a špecifické v tomto organizme. In Chlamydomonas reinhardtii„O MUT68 bolo najskôr známe, že adenylátuje 5 'štiepne fragmenty mRNA zacielené komplexmi umlčania indukovanými RNA (RISC), čím podporuje ich rozpad [97]. Ďalšie štúdie ukázali dôležitú úlohu MUT68 pri degradácii miRNA a siRNA prostredníctvom jeho 3 'uridylačnej aktivity [73]. 3 'uridylácia piRNA bola pozorovaná u zebrafish a drosophila, ale enzýmy zodpovedné za túto modifikáciu sú v súčasnosti neznáme [12, 17]. V mutantoch Zebrafish Hen1 sa piRNA odvodené z retrotranspozónov nachádzajú uridylované a ich hladiny sú znížené, čo naznačuje citlivosť týchto uridylovaných piRNA na degradáciu. Je zaujímavé, že u týchto mutantov je pozorovaná mierna represia retranspozónov, čo zdôrazňuje destabilizačnú úlohu pri uridylácii piRNA a stabilizačnú úlohu pri metylácii [17]. Tieto údaje spoločne poukazujú na zásadné úlohy uridylácie malých ncRNA v rámci rôznych biologických procesov a v niekoľkých organizmoch. Defekty v regulácii tohto javu môžu mať dôležité dôsledky na génovú expresiu (obrázky 2 a 3(d)).

    Enzým HESO-1, podobne ako MUT68, tiež pôsobí na atypické substráty, to znamená na produkt štiepenia mRNA smerovaného miRNA [113]. V tomto prípade sú uridínové nukleotidy zjavne pridané k 5′-fragmentu štiepenej mRNA, keď je ešte viazaný komplexom Ago1 [113]. Ďalšie štúdie pomôžu určiť všeobecnosť tohto mechanizmu, pretože sa nezdá, že by sa HESO-1 zachoval vo vyšších eukaryotoch.

    Nakoniec sa tiež uvádza, že polyuridylácia skôr stabilizuje RNA ako ich destabilizuje. In Arabidopsis thalianauridylácia oligoadenylovaných mRNA bola navrhnutá tak, aby sa zabránilo ich 3 'orezaniu a skôr sa stanovil preferenčný spôsob degradácie 5'až 3' mRNA [114]. Skutočne sa ukázalo, že URT1 (UTP: RNA uridylyl transferáza 1) uridyluje mRNA viazané na oligo (A) in vivo a jeho neprítomnosť prispela k degradácii oligoadenylovaných mRNA, čo zdôrazňuje novú úlohu uridylácie pri stabilizácii mRNA. Enzým ZCCHC11, okrem svojej úlohy v histónovej mRNA a rozpade pre-miRNA, bol tiež zapojený do nepriamej stabilizácie mRNA uridyláciou zrelých miRNA (obrázok 3 (c)). Je známe, že uridlácia miRNA zameraných na zrelé cytokíny závislá na ZCCHC11 vedie k stabilizácii transkriptov cytokínov, a preto reguluje expresiu génu pre cytokíny. Zrelý miR-26 môže viazať mRNA interleukínu IL-6 vo svojej 3′ UTR a nasmeruje túto mRNA kódujúcu cytokín na degradáciu [107]. Po uridylácii miR-26 pomocou ZCCHC11 nie je miRNA schopná viazať 3 'UTR mRNA, a preto je transkript stabilizovaný bez asociovanej degradácie miR-26. Toto je ďalej potvrdené knockdown experimentmi ZCCHC11, kde je niekoľko cytokínových mRNA downregulovaných v neprítomnosti uridylácie [107, 115].

    Tieto údaje spoločne podporujú kľúčovú úlohu cytoplazmatickej polyuridylácie pri regulácii génovej expresie a kontrole stability kódujúcich aj nekódujúcich RNA v rôznych eukaryotických druhoch.

    4. Polyuridylácia a choroby

    Ukázalo sa, že uridylácia RNA v cytoplazme indukuje tumorogenézu u cicavcov. Uridylácia na 3'-konci tumor-supresorovej mikroRNA pre-let-7 cytoplazmatickými enzýmami ZCCHC11 a ZCCHC6 blokuje dozrievanie mi-RNA let-7, čo následne stimuluje rast nádoru [58]. Lin28 je faktorom pluripotencie v kmeňových bunkách a akonáhle je exprimovaný, pomáha udržiavať nediferencovaný a proliferatívny stav blokovaním expresie let-7 miRNA náborom ZCCHC11 na rozpad sprostredkovaný uridyláciou [57–59]. V dospelých somatických bunkách je dráha Lin28-let-7 normálne umlčaná, aj keď stále pozorujeme expresiu LIN28A alebo LIN28B v širokej škále ľudských rakovín [116, 117]. Inhibícia tejto onkogénnej dráhy blokuje tumorigenicitu rakovinových buniek [116]. Nedávno sa ukázalo, že modifikované let-7 mikroRNA sú degradované exonukleázou Dis3L2 [118]. Okrem toho sa zistilo, že Dis3L2, ktorý prednostne redukuje uridylované cytoplazmatické RNA, je mutovaný u pacientov s Perlmanovým syndrómom a v niektorých prípadoch táto mutácia vedie k vývoju Wilmovho tumoru v počiatočných štádiách rastu dieťaťa [118]. Aj keď je uridylácia RNA spojená s rastom nádoru, biologický význam takejto udalosti je stále málo pochopený a ako taký sa študuje. Aby bolo možné lepšie porozumieť tumorigenéze, je potrebné identifikovať ciele RNA a tiež proteínových partnerov, ktorí verbujú buď substráty RNA, alebo poly (U) polymerázy. Tieto informácie umožnia hĺbkové štúdie súvislosti medzi PUP a chorobami. Štrukturálne a biochemické štúdie rozpoznávania substrátu rNTrs navyše poskytnú racionálny základ pre terapeutické účely. V kinetoplastidových organizmoch tieto informácie prinesú nový pohľad na inzerciu/deléciu U, biogenézu gRNA a translačnú kontrolu potrebnú na prežitie parazitov. Môže teda poskytnúť novú cestu pre návrh nových trypanocídov, dôležitých na liečbu rôznych trypanozomálnych chorôb vrátane smrteľnej ľudskej spavej choroby.

    5. Závery a perspektívy polyuridylácie

    Polyuridylácia bola dlhý čas podceňovanou modifikáciou 3'-konca, pretože sekvenčné techniky boli zamerané na polyadenylované RNA. S vývojom nových a prispôsobených techník na detekciu 3′ uridylácie začína táto udalosť naberať na sile s ovplyvňovaním úloh pri degradácii a stabilite RNA [99, 119]. Analýza sekvenovania RNA cicavčích buniek, nezávislá od oligodT primérov, ale skôr s použitím 3′ ligovaných linkerov špecifických pre malé RNA 200 nt alebo menej, ukázala rozšírenú tendenciu 3′-koncovej uridylácie malých RNA [99]. Je zaujímavé, že okrem už známych uridylovaných cieľov našli aj túto 3' modifikáciu na transkripčných RNA spojených so štartovacím miestom spolu so zostrihnutými intrónmi. To naznačuje väčšiu úlohu polyuridylácie v metabolizme RNA u cicavcov, napriek skutočnosti, že PUP sú väčšinou lokalizované v cytoplazme. Optimalizované metódy sekvenovania RNA v rôznych pozadiach, ako je inhibícia replikácie DNA a stresové podmienky, a zdokonalenia týchto metód sú potrebné na pochopenie globálnych biologických dôsledkov uridylácie v metabolizme RNA. S vývojom RNA-Seq sa zistilo, že stále viac a viac RNA je uridylovaných v rôznych organizmoch, ale enzýmy zodpovedné za tento proces sú stále neznáme. Identifikácia polyuridylačných enzýmov sa teraz stáva kritickou pre získanie väčšieho obrazu o pridaní uridínového chvosta v eukaryotoch, jeho vývoji a funkčnej implikácii v bunke. Nakoniec je 3 'uridylácia zahrnutá v niekoľkých kľúčových aspektoch biológie RNA a všetky proteíny zahrnuté v tomto procese v eukaryotoch ešte nie sú známe. Preto sa zameriava na dôležitosť znásobenia štúdií týkajúcich sa tohto konkrétneho procesu a príslušných aktérov. Niekoľko výskumných skupín sa v súčasnej dobe zameriava svoju prácu na identifikáciu nových rNTr spolu s ich cieľmi a možnými proteínovými partnermi. O rNTrs a ich vplyve na metabolizmus a obrat RNA budeme s najväčšou pravdepodobnosťou počas nasledujúcich rokov ešte veľa počuť.

    Konflikt záujmov

    Autori vyhlasujú, že v súvislosti s publikovaním tohto článku neexistuje konflikt záujmov.

    Príspevok autorov

    Paola Munoz-Tello a Lional Rajappa sa na recenzii podieľali rovnakým dielom.

    Referencie

    1. A. Alexandrov, I. Chernyakov, W. Gu a kol., „Rýchly rozpad tRNA môže byť výsledkom nedostatku nepodstatných modifikácií,“ Molekulárna bunka, zv. 21, č. 1, s. 87–96, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    2. S. Meyer, C. Temme a E. Wahle, „Obrat RNA Messengera v eukaryotoch: cesty a enzýmy“ Kritické recenzie v biochémii a molekulárnej biológii, zv. 39, č. 4, s. 197–216, 2004. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    3. D. Munroe a A. Jacobson, „mRNA poly (A) tail, 3 ′ enhancer of translation initiation,“ Molekulárna a bunková biológia, zv. 10, č. 7, s. 3441–3455, 1990. Zobraziť na: Google Scholar
    4. M. K. Doma a R. Parker, „Kontrola kvality RNA v eukaryotoch“ Bunka, zv. 131, č. 4, s. 660–668, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    5. G. Martin a W. Keller, „RNA-špecifické ribonukleotidyltransferázy“, RNA, zv. 13, č. 11, s. 1834–1849, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    6. S. West, N. Gromak, C. J. Norbury a N. J. Proudfoot, „Adenylácia a exozómom sprostredkovaná degradácia kotranskripčne štiepenej pre-messengerovej RNA v ľudských bunkách,“ Molekulárna bunka, zv. 21, č. 3, s. 437–443, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    7. O. S. Rissland a C. J. Norbury, „Decappingu predchádza 3′ uridylácia v novej dráhe hromadného obratu mRNA,“ Prírodná štrukturálna a molekulárna biológia, zv. 16, č. 6, s. 616–623, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    8. M. P. Deutscher, „Ribonukleázy, † RNA nukleotidyltransferáza a 3 ′ spracovanie † RNA,“ Pokrok vo výskume nukleových kyselín a molekulárnej biológii, zv. 39, s. 209–240, 1990. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    9. W. Keller, „Messenger RNA 3 a#x2032 spracovanie ešte nekončí!“ Bunka, zv. 81, č. 6, s. 829–832, 1995. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    10. J. LaCava, J. Houseley, C. Saveanu a kol., „Degradácia RNA exozómom je podporovaná komplexom jadrovej polyadenylácie,” Bunka, zv. 121, č. 5, s. 713–724, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    11. J. L. Manley, „Polyadenylylácia RNA Messengera: univerzálna modifikácia“ Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 92, č. 6, s. 1800–1801, 1995. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    12. S. L. Ameres, M. D. Horwich, J.-H. Hung a kol., „Orezávanie a orezávanie malých tlmiacich RNA zamerané na cieľovú RNA“, Veda, zv. 328, č. 5985, s. 1534–1539, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    13. I. Aphasizheva a R. Aphasizhev, „uridylylácia katalyzovaná RET1 formuje mitochondriálny transkriptóm v Trypanosoma brucei,” Molekulárna a bunková biológia, zv. 30, č. 6, s. 1555–1567, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    14. B. Blum, N. Bakalara a L. Simpson, „Model pre úpravu RNA v kinetoplastidových mitochondriách: ‘Guide’ RNA molekuly prepísané z maxikruhovej DNA poskytujú upravené informácie,“ Bunka, zv. 60, č. 2, s. 189–198, 1990. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    15. B. Blum a L. Simpson, „Vodiace RNA v kinetoplastidových mitochondriách majú nekódovaný 3 ′ oligo (U) chvost zapojený do rozpoznávania vopred upravenej oblasti,“ Bunka, zv. 62, č. 2, s. 391–397, 1990. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    16. M. D. Horwich, C. Li, C. Matranga a kol., „The Drosophila RNA metyltransferáza, DmHen1, modifikuje zárodočné piRNA a jednovláknové siRNA v RISC, “ Súčasná biológia, zv. 17, č. 14, s. 1265–1272, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    17. L. M. Kamminga, M. J. Luteijn, M. J. Den Broeder a kol., „Hen1 je potrebná na vývoj oocytov a stabilitu piRNA u zebra,“ EMBO Journal, zv. 29, č. 21, s. 3688–3700, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    18. H. M. Kurth a K. Mochizuki, „2 ′-O-metylácia stabilizuje malé RNA spojené s Piwi a zaisťuje elimináciu DNA v Tetrahymene,“ RNA, zv. 15, č. 4, s. 675–685, 2009. Zobraziť na: Google Scholar
    19. J. Li, Z. Yang, B. Yu, J. Liu a X. Chen, „Metylácia chráni miRNA a siRNA pred uridylačnou aktivitou 3 ′-end v Arabidopsis,“ Súčasná biológia, zv. 15, č. 16, s. 1501–1507, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    20. T. E. Mullen a W. F. Marzluff, „Degradácia histónovej mRNA vyžaduje oligouridyláciu, po ktorej nasleduje dekapitovanie a súčasná degradácia mRNA tak 5 ′ až 3 ′, ako aj 3 ′ až 5 ′,“ Gény a vývoj, zv. 22, č. 1, s. 50–65, 2008. Zobraziť na: Web vydavateľa | Študovňa Google
    21. M.-J. Schmidt, S. West a C. J. Norbury, „Ľudská cytoplazmatická RNA koncová U-transferáza ZCCHC11 sa zameriava na degradáciu histónových mRNA,“ RNA, zv. 17, č. 1, s. 39–44, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    22. B. Yu, Z. Yang, J. Li a kol., „Metylácia ako rozhodujúci krok v biogenéze rastlinnej mikroRNA“, Veda, zv. 307, č. 5711, s. 932–935, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    23. R. Parker a H. Song, „Enzýmy a kontrola obratu eukaryotickej mRNA,“ Štrukturálna a molekulárna biológia prírody, zv. 11, č. 2, s. 121–127, 2004. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    24. G. S. Wilkie, K. S. Dickson a N. K. Gray, „Regulácia translácie mRNA pomocou väzbových faktorov 5 ′- a 3 ′-UTR“, Trendy v biochemických vedách, zv. 28, č. 4, s. 182–188, 2003. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    25. J. R. Babendure, J. L. Babendure, J.-H. Ding a R. Y. Tsien, „Kontrola translácie cicavcov štruktúrou mRNA v blízkosti viečok“, RNA, zv. 12, č. 5, s. 851–861, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    26. A. Bashirullah, R. L. Cooperstock a H. D. Lipshitz, „Priestorová a časová kontrola stability RNA“. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 98, č. 13, s. 7025–7028, 2001. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    27. B. Conne, A. Stutz a J.-D. Vassalli, „3′ nepreložená oblasť messengerovej RNA: molekulárny ‘hospot’ pre patológiu?“ Prírodná medicína, zv. 6, č. 6, s. 637–641, 2000. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    28. C. Mayr a D. P. Bartel, „Rozšírené skrátenie 3 ′UTR alternatívnym štiepením a polyadenyláciou aktivuje onkogény v rakovinových bunkách,“ Bunka, zv. 138, č. 4, s. 673–684, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    29. A. W. van der Velden a A. A. M. Thomas, „Úloha 5 ′ netranslatovanej oblasti mRNA v regulácii translácie počas vývoja,“ International Journal of Biochemistry & Cell Biology, zv. 31, č. 1, s. 87–106, 1999. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    30. R. Benne, J. van den Burg, J. P. J. Brakenhoff, P. Sloof, J. H. van Boom a M. C. Tromp, „Hlavný transkript génu coxll s posunutým rámcom z trypanozómových mitochondrií obsahuje štyri nukleotidy, ktoré nie sú kódované v DNA,“ Bunka, zv. 46, č. 6, s. 819–826, 1986. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    31. C. J. Decker a R. Parker, „Cesta obratu stabilných aj nestabilných mRNA v kvasinkách: dôkaz požiadavky na Deadenylation,“ Gény a vývoj, zv. 7, č. 8, s. 1632–1643, 1993. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    32. T. Dunckley a R. Parker, „Proteín DCP2 je potrebný na odkrývanie mRNA v Saccharomyces cerevisiae a obsahuje funkčný motív MutT, “ EMBO Journal, zv. 18, č. 19, s. 5411–5422, 1999. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    33. J. Lykke-Andersen, „Identifikácia humánneho dekapovacieho komplexu spojeného s proteínmi hUpf v rozpade sprostredkovanom nezmyslami,“ Molekulárna a bunková biológia, zv. 22, č. 23, s. 8114–8121, 2002. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    34. S. D. Seiwert, S. Heidmann a K. Stuart, „Priama vizualizácia delécie uridylátu in vitro naznačuje mechanizmus úpravy kinetoplastidovej RNA,“ Bunka, zv. 84, č. 6, s. 831–841, 1996. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    35. A.-B. Shyu, J. G. Belasco a M. E. Greenberg, "Dva odlišné destabilizujúce prvky v správe C-fos spúšťajú deadenyláciu ako prvý krok rýchleho rozpadu mRNA." Gény a vývoj, zv. 5, č. 2, s. 221–231, 1991. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    36. D. R. Schoenberg a L. E. Maquat, „Regulácia rozpadu cytoplazmatickej mRNA“, Príroda hodnotí genetiku, zv. 13, č. 4, s. 246–259, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    37. E. Carballo, W. S. Lai a P. J. Blackshear, „Spätná väzba inhibície faktora nekrózy nádorov makrofágov-α produkcia tristetraprolinom, “ Veda, zv. 281, č. 5379, s. 1001–1005, 1998. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    38. W. S. Lai, E. Carballo, J. M. Thorn, E. A. Kennington a P. J. Blackshear, „Interakcie proteínov zinkových prstov CCCH s mRNA. Väzba zinkových prstových proteínov súvisiacich s tristetraprolínom na prvky bohaté na AU a destabilizácia mRNA, ” Časopis biologickej chémie, zv. 275, č. 23, s. 17827–17837, 2000. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    39. C. L. Hsu a A. Stevens, „Kvasničné bunky bez exoribonukleázy 1 5 ′ → 3 ′ 1 obsahujú druhy mRNA, ktoré majú nedostatok poly (A) a čiastočne im chýba štruktúra čiapky 5 ′,“ Molekulárna a bunková biológia, zv. 13, č. 8, s. 4826–4835, 1993. Zobraziť na: Google Scholar
    40. E. van Dijk, N. Cougot, S. Meyer, S. Babajko, E. Wahle a B. S éraphin, „Human Dcp2: katalytically active mRNA decapping enzyme located in specific cytolasmic structures,“ EMBO Journal, zv. 21, č. 24, s. 6915–6924, 2002. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    41. J. S. J. Anderson a R. Parker, „Degradácia kvasinkových mRNA 3′ na 5′ je všeobecný mechanizmus premeny mRNA, ktorý vyžaduje box proteín SK12 DEVH a exonukleázy exozómového komplexu 3′ až 5′,“ Vestník EMBO, zv. 17, č. 5, s. 1497–1506, 1998. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    42. Z. Wang a M. Kiledjian, „Funkčné prepojenie medzi exozómom cicavcov a dekapovaním mRNA,“ Bunka, zv. 107, č. 6, s. 751–762, 2001. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    43. E. S. Canellakis, „Inkorporácia rádioaktívneho uridín-5′-monofosfátu do ribonukleovej kyseliny rozpustnými cicavčími enzýmami“, Biochimica et Biophysica Acta, zv. 23, č. 1, s. 217–218, 1957. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    44. N. M. Wilkie a R. M. Smellie, „Predĺženie reťazca ribonukleovej kyseliny enzýmami z cytoplazmy pečene potkanov“, Biochemický časopis, zv. 109, č. 4, s. 485–494, 1968. Zobraziť na: Google Scholar
    45. N. M. Wilkie a R. M. Smellie, "Syntéza polyribonukleotidov subfrakciami mikrozómov z pečene potkana," Biochemical Journal, zv. 109, č. 2, s. 229–238, 1968. Zobraziť na: Google Scholar
    46. R. Aphasizhev, I. Aphasizheva a L. Simpson, „Príbeh dvoch TUTáz“, Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 100, č. 19, s. 10617–10622, 2003. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    47. I. Aphasizheva, D. Maslov, X. Wang, L. Huang a R. Aphasizhev, „Opakujúce sa proteíny Pentatricopeptidu stimulujú adenyláciu/uridyláciu mRNA na aktiváciu mitochondriálnej translácie v trypanozómoch,“ Molekulárna bunka, zv. 42, č. 1, s. 106–117, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    48. S.-W. Wang, T. Toda, R. MacCallum, A. L. Harris a C. Norbury, „Cid1, štiepny kvasinkový proteín potrebný na kontrolu kontrolného bodu S-M, keď DNA polymeráza δ alebo ε je deaktivovaný, “ Molekulárna a bunková biológia, zv. 20, č. 9, s. 3234–3244, 2000. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    49. J. Lim, M. Ha, H. Chang a kol., „Uridylácia pomocou TUT4 a TUT7 označuje mRNA na degradáciu,“ Bunka, zv. 159, č. 6, s. 1365–1376, 2014. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    50. T. A. Steltz, „Mechanizmus pre všetky polymerázy“ Príroda, zv. 391, č. 6664, s. 231–232, 1998. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    51. J. Deng, N. L. Ernst, S. Turley, K. D. Stuart a W. G. J. Hol, „Structural base for UTP specificity of RNA editing TUTases from Trypanosoma brucei,” EMBO Journal, zv. 24, č. 23, s. 4007–4017, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    52. J. Stagno, I. Aphasizheva, J. Bruystens, H. Luecke Hartmut a R. Aphasizhev, „Štruktúra komplexu mitochondriálneho editozómu podobného komplexu TUTase 1 odhaľuje odlišné mechanizmy výberu UTP a organizácie domén,“ Časopis molekulárnej biológie, zv. 399, č. 3, s. 464–475, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    53. P. Munoz-Tello, C. Gabus a S. Thore, „Funkčné implikácie z kryštálovej štruktúry Cid1 poly (U) polymerázy“, Štruktúra, zv. 20, č. 6, s. 977–986, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    54. H. Chang, J. Lim, M. Ha a V. N. Kim, „TAIL-seq: stanovenie dĺžky poly (A) konca chvosta a 3 ′ koncových modifikácií v celom genóme,“ Molekulárna bunka, zv. 53, č. 6, s. 1044–1052, 2014. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    55. G. Martin a W. Keller, "Mutačná analýza cicavčej poly(A) polymerázy identifikuje oblasť pre väzbu priméru a katalytickú doménu, homológnu s polymerázami rodiny X a s inými nukleotidyltransferázami." EMBO Journal, zv. 15, č. 10, s. 2593–2603, 1996. Zobraziť na: Google Scholar
    56. A. M. Zhelkovsky, M. M. Kessler a C. L. Moore, „Vzťahy štruktúra-funkcia v Saccharomyces cerevisiae poly (A) polymeráza. Identifikácia nového väzbového miesta RNA a domény, ktorá interaguje s faktorom (faktormi) špecifickosti,“ The Journal of Biological Chemistry, zv. 270, č. 44, s. 26715–26720, 1995. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    57. H.-M. Chang, N. J. Martinez, J. E. Thornton, J. P. Hagan, K. D. Nguyen a R. I. Gregory, „Trim71 spolupracuje s mikroRNA na potlačení expresie Cdkn1a a podpore proliferácie embryonálnych kmeňových buniek,“ Prírodné komunikácie, zv. 3, článok 923, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    58. I. Heo, C. Joo, Y.-K. Kim a kol., „TUT4 v zhode s Lin28 potláča biogenézu mikroRNA prostredníctvom uridylácie pre-mikroRNA,“ Bunka, zv. 138, č. 4, s. 696–708, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    59. J. Yu, M. A. Vodyanik, K. Smuga-Otto a kol., „Indukované pluripotentné línie kmeňových buniek odvodené z ľudských somatických buniek,” Veda, zv. 318, č. 5858, s. 1917–1920, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    60. L. Aravind a E. V. Koonin, „DNA polymeráza β-podobne ako superrodina nukleotidyltransferáz: identifikácia troch nových rodín, klasifikácia a evolučná história, “ Výskum nukleových kyselín, zv. 27, č. 7, s. 1609–1618, 1999. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    61. H. Betat, C. Rammelt, G. Martin a M. Mörl, „Výmena oblastí medzi bakteriálnou poly(A) polymerázou a enzýmom pridávajúcim CCA vytvára zmenené špecifickosti,“ Molekulárna bunka, zv. 15, č. 3, s. 389–398, 2004. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    62. O. S. Rissland, A. Mikulášová a C. J.Norbury, „Efektívna polyuridylácia RNA nekanonickými poly (A) polymerázami“, Molekulárna a bunková biológia, zv. 27, č. 10, s. 3612–3624, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    63. R. Aphasizhev a I. Aphasizheva, „Editácia inzercie/delecie uridínu v trypanozómoch: ihrisko pre prenos informácií riadený RNA,“ Interdisciplinárne recenzie Wileyho: RNA, zv. 2, č. 5, s. 669–685, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    64. R. Trippe, E. Guschina, M. Hossbach, H. Urlaub, R. Lührmann a B.-J. Benecke, „Identifikácia, klonovanie a funkčná analýza terminálnej uridylyl transferázy špecifickej pre ľudskú U6 snRNA,“ RNA, zv. 12, č. 8, s. 1494–1504, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    65. R. Aphasizhev a I. Aphasizheva, „Koncové RNA uridylyltransferázy trypanozómov“, Biochimica et Biophysica Acta—Mechanizmy génovej regulácie, zv. 1779, č. 4, s. 270–280, 2008. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    66. R. Aphasizhev, S. Sbicego, M. Peris a kol., „Trypanozómová mitochondriálna 3 ′ koncová uridylyl transferáza (TUTáza): kľúčový enzým pri úprave RNA inzercie/delécie RNA,“ Bunka, zv. 108, č. 5, s. 637–648, 2002. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    67. L. N. Rusch é, J. Cruz-Reyes, K. J. Piller a B. Sollner-Webb, „Purifikácia funkčného enzymatického editačného komplexu z Trypanosoma brucei mitochondrie,“ Vestník EMBO, zv. 16, č. 13, s. 4069–4081, 1997. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    68. K. D. Stuart, A. Schnaufer, N. L. Ernst a A. K. Panigrahi, „Komplexné riadenie: úprava RNA v trypanozómoch“ Trendy v biochemických vedách, zv. 30, č. 2, s. 97–105, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    69. A. K. Panigrahi, A. Schnaufer, N. L. Ernst a kol., „Identifikácia nových komponentov Trypanosoma brucei editozómy,“ RNA, zv. 9, č. 4, s. 484–492, 2003. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    70. B. Wang, N. L. Ernst, S. S. Palazzo, A. K. Panigrahi, R. Salavati a K. Stuart, „TbMP44 je zásadný pre úpravu RNA a štrukturálnu integritu editozómu v Trypanosoma brucei,” Eukaryotická bunka, zv. 2, č. 3, s. 578–587, 2003. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    71. N. L. Ernst, B. Panicucci, R. P. Igo Jr., A. K. Panigrahi, R. Salavati a K. Stuart, „TbMP57 je 3 ′ koncová uridylyl transferáza (TUTáza) Trypanosoma brucei editosome,“ Molekulárna bunka, zv. 11, č. 6, s. 1525–1536, 2003. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    72. J. Abelson, „Spracovanie RNA a problém intervenujúcej sekvencie“ Ročný prehľad biochémie, zv. 48, s. 1035–1069, 1979. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    73. F. Ibrahim, L. A. Rymarquis, E.-J. Kim a kol., „Uridylácia zrelých miRNA a siRNA nukleotidyltransferázou MUT68 podporuje ich degradáciu v Chlamydomonas,” Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 107, č. 8, s. 3906–3911, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    74. J. C. van Wolfswinkel, J. M. Claycomb, P. J. Batista, C. C. Mello, E. Berezikov a R. F. Ketting, "CDE-1 ovplyvňuje segregáciu chromozómov prostredníctvom uridylácie siRNA viazaných na CSR-1." Bunka, zv. 139, č. 1, s. 135–148, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    75. Y. Y. Zhao, Y. Yu, J. Zhai a kol., „The Arabidopsis nukleotidyltransferáza HESO1 uridyluje nemetylované malé RNA, aby spustila ich degradáciu, “ Súčasná biológia, zv. 22, č. 8, s. 689–694, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    76. R. Trippe, B. Sandrock a B.-J. Benecke, „Vysoko špecifická terminálna uridylyltransferáza modifikuje 3′-koniec malej jadrovej RNA U6,“ Výskum nukleových kyselín, zv. 26, č. 13, s. 3119–3126, 1998. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    77. E. Lund a J. E. Dahlberg, „Cyklické 2 ′ - 3 ′ -fosfáty a netemplované nukleotidy na 3 ′ konci spliceozomálnych malých jadrových RNA RNA,“ Veda, zv. 255, č. 5042, s. 327–330, 1992. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    78. J. Rinke a J. A. Steitz, „Asociácia lupusového antigénu La s podskupinou molekúl U6 snRNA“, Výskum nukleových kyselín, zv. 13, č. 7, s. 2617–2629, 1985. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    79. Y. Chen, K. Sinha, K. Perumal a R. Reddy, „Účinok 3′ terminálneho zvyšku kyseliny adenylovej na uridyláciu malých ľudských RNA in vitro a v žabích oocytoch,“ RNA, zv. 6, č. 9, s. 1277–1288, 2000. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    80. S. L. Zimmer, A. Schein, G. Zipor, D. B. Stern a G. Schuster, „Polyadenylácia u Arabidopsis a Chlamydomonas organely: vstup nukleotidyltransferáz, poly (A) polymeráz a polynukleotidfosforylázy, “ Plant Journal, zv. 59, č. 1, s. 88–89, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    81. L. C. Raynal a A. J. Carpousis, „Poly(A) polymeráza I z Escherichia coli: charakterizácia katalytickej domény, väzbového miesta RNA a oblastí interakcie s proteínmi, ktoré sa podieľajú na degradácii mRNA, ” Molekulárna mikrobiológia, zv. 32, č. 4, s. 765–775, 1999. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    82. E. Blum, A. J. Carpousis a C. F. Higgins, „Polyadenylácia podporuje degradáciu 3 ′-štruktúrovanej RNA prostredníctvom Escherichia coli mRNA degradozóm in vitro,“ The Journal of Biological Chemistry, zv. 274, č. 7, s. 4009–4016, 1999. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    83. I. Lisitsky, P. Klaff a G. Schuster, „Pridanie destabilizujúcich poly (A)-bohatých sekvencií do miest štiepenia endonukleázy počas degradácie mRNA chloroplastov,“ Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 93, č. 23, s. 13398–13403, 1996. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    84. I. Lisitsky, A. Kotler a G. Schuster, „Mechanizmus preferenčnej degradácie polyadenylovanej RNA v chloroplaste: exoribonukleáza 100RNP/polynukleotidfosforyláza vykazuje vysokú väzbovú afinitu k poly (A) sekvencii,“ The Journal of Biological Chemistry, zv. 272, č. 28, s. 17648–17653, 1997. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    85. J. Weng, I. Aphasizheva, R. D. Etheridge a kol., "Sprievodca RNA-viažuci komplex z mitochondrií trypanozomatíd", Molekulárna bunka, zv. 32, č. 2, s. 198–209, 2008. Zobraziť na: Web vydavateľa | Študovňa Google
    86. L. S. Borowski, R. J. Szczesny, L. K. Brzezniak a P. P. Stepien, „Obrat RNA v ľudských mitochondriách: viac otázok ako odpovedí?“ Biochimica et Biophysica Acta, zv. 1797, č. 6-7, s. 1066–1070, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    87. S. Slomovic, D. Laufer, D. Geiger a G. Schuster, „Polyadenylácia a degradácia ľudskej mitochondriálnej RNA: prokaryotická minulosť zanecháva svoje stopy“ Molekulárna a bunková biológia, zv. 25, č. 15, s. 6427–6435, 2005. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    88. S. Slomovic a G. Schuster, „Stabilné umlčanie PNiPa RNAi: jeho vplyv na spracovanie a adenyláciu ľudskej mitochondriálnej RNA,“ RNA, zv. 14, č. 2, s. 310–323, 2008. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    89. R. J. Szczesny, L. S. Borowski, L. K. Brzezniak a kol., „Obrat ľudskej mitochondriálnej RNA zachytený v flagranti: zapojenie helikázy hSuv3p do sledovania RNA,” Výskum nukleových kyselín, zv. 38, č. 1, s. 279–298, 2010. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    90. M.-G. Song a M. Kiledjian, „3 ′ koncová oligo U-traktu sprostredkovaná stimulácia odstraňovania viečok“ RNA, zv. 13, č. 12, s. 2356–2365, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    91. M. A. Osley, „Regulácia syntézy histónov v bunkovom cykle“ Ročný prehľad biochémie, zv. 60, s. 827–861, 1991. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    92. D. J. Battle a J. A. Doudna, „Proteín viažuci kmeňovú slučku tvorí vysoko stabilný a špecifický komplex s 3 ′ kmeňovou slučkou histónových mRNA,“ RNA, zv. 7, č. 1, s. 123–132, 2001. Zobraziť na: Google Scholar
    93. D. R. Gallie, N. J. Lewis a W. F. Marzluff: „Histónová 3′-terminálna stonková slučka je nevyhnutná na preklad v bunkách vaječníkov čínskeho škrečka,“ Výskum nukleových kyselín, zv. 24, č. 10, s. 1954–1962, 1996. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    94. N. B. Pandey a W. F. Marzluff, „Štruktúra slučky kmeňa na 3 ′ konci histónovej mRNA je potrebná a dostatočná na reguláciu stability histónovej mRNA,“ Molekulárna a bunková biológia, zv. 7, č. 12, s. 4557–4559, 1987. Zobraziť na: Google Scholar
    95. K. P. Hoefig, N. Rath, G. A. Heinz a kol., „Eri1 degraduje kmeňovú slučku oligouridylovaných histónových mRNA na indukciu rozpadu závislého od replikácie,“ Štrukturálna a molekulárna biológia prírody, zv. 20, č. 1, s. 73–81, 2013. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    96. I. Heo, M. Ha, J. Lim a kol., „Monouridylácia pre-mikroRNA ako kľúčový krok v biogenéze mikroRNA skupiny II let-7,“ Bunka, zv. 151, č. 3, s. 521–532, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    97. F. Ibrahim, J. Rohr, W.-J. Jeong, J. Hesson a H. Cerutti, „Neoplatená oligoadenylácia podporuje degradáciu transkriptov štiepených RISC,“ Veda, zv. 314, č. 5807, s. 1893, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    98. J. E. Thornton, H.-M. Chang, E. Piskounova a R. I. Gregory, „Kontrola expresie microRNA let-7 sprostredkovaná Lin28 alternatívnymi TUTázy Zcchc11 (TUT4) a Zcchc6 (TUT7),“ RNA, zv. 18, č. 10, s. 1875–1885, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    99. Y. S. Choi, W. Patena, A. D. Leavitt a M. T. Mcmanus, „Widespread RNA 3′-end oligouridylation in cicavcov,“ RNA, zv. 18, č. 3, s. 394–401, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    100. P. Landgraf, M. Rusu, R. Sheridan a kol., "Atlas expresie mikroRNA cicavcov založený na sekvenovaní malej knižnice RNA," Bunka, zv. 129, č. 7, s. 1401–1414, 2007. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    101. R. D. Morin, M. D. O'Connor, M. Griffith a kol., "Aplikácia masívne paralelného sekvenovania na profilovanie a objavovanie mikroRNA v ľudských embryonálnych kmeňových bunkách," Výskum genómu, zv. 18, č. 4, s. 610–621, 2008. Zobraziť na: Web vydavateľa | Študovňa Google
    102. M. A. Newman, V. Mani a S. M. Hammond, „Hlboké sekvenovanie prekurzorov mikroRNA odhaľuje rozsiahlu modifikáciu konca 3 ′,“ RNA, zv. 17, č. 10, s. 1795–1803, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    103. J. P. Hagan, E. Piskounova a R. I. Gregory, "Lin28 získava TUTázu Zcchc11 na inhibíciu dozrievania let-7 v myších embryonálnych kmeňových bunkách." Štrukturálna a molekulárna biológia prírody, zv. 16, č. 10, s. 1021–1025, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    104. N. J. Lehrbach, J. Armisen, H. L. Lightfoot a kol., „LIN-28 a poly(U) polymeráza PUP-2 regulujú spracovanie let-7 mikroRNA v Caenorhabditis elegans,” Štrukturálna a molekulárna biológia prírody, zv. 16, č. 10, s. 1016–1020, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    105. F. E. Loughlin, L. F. R. Gebert, H. Towbin, A. Brunschweiger, J. Hall a F. H.-T. Allain, „Štrukturálny základ rozpoznávania miRNA pre-let-7 pomocou zinkových kĺbov pluripotenčného faktora Lin28,“ Štrukturálna a molekulárna biológia prírody, zv. 19, č. 1, s. 84–91, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    106. Y. Nam, C. Chen, R. I. Gregory, J. J. Chou a P. Sliz, "Molekulárny základ pre interakciu let-7 MicroRNA s Lin28," Bunka, zv. 147, č. 5, s. 1080–1091, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    107. M. R. Jones, L. J. Quinton, M. T. Blahna a kol., „Uridylácia mikroRNA závislá od Zcchc11 riadi expresiu cytokínov,“ Prírodná bunková biológia, zv. 11, č. 9, s. 1157–1163, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    108. M. Lubas, C. K. Damgaard, R. Tomecki, D. Cysewski, T. H. Jensen a A. Dziembowski, „Exonukleáza hDIS3L2 špecifikuje exozómovo nezávislú degradačnú cestu 3 ′ - 5 ′ ľudskej cytoplazmatickej mRNA,“ EMBO Journal, zv. 32, č. 13, s. 1855–1868, 2013. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    109. M. Malecki, S. C. Viegas, T. Carneiro a kol., „Exoribonukleáza Dis3L2 definuje novú dráhu degradácie eukaryotickej RNA,“ EMBO Journal, zv. 32, č. 13, s. 1842–1854, 2013. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    110. G. Ren, X. Chen a B. Yu, „Uridylácia miRNA supresorom hen1 v Arabidopsis,” Súčasná biológia, zv. 22, č. 8, s. 695–700, 2012. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    111. J. M. Claycomb, P. J. Batista, K. M. Pang a kol., „Argonaute CSR-1 a jeho 22G-RNA kofaktory sú potrebné na holocentrickú segregáciu chromozómov,“ Bunka, zv. 139, č. 1, s. 123–134, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    112. W. Gu, M. Shirayama, D. Conte Jr. a kol., „Odlišné dráhy 22G-RNA sprostredkované argonautom riadia dohľad nad genómom v C. elegans zárodočná línia, “ Molekulárna bunka, zv. 36, č. 2, s. 231–244, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    113. G. Ren, M. Xie, S. Zhang, C. Vinovskis, X. Chen a B. Yu, „Metylácia chráni mikroRNA pred aktivitou spojenou s AGO1, ktorá uridyluje 5 'fragmenty RNA generované štiepením AGO1," Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, zv. 111, č. 17, s. 6365–6370, 2014. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    114. F. M. Sement, E. Ferrier, H. Zuber a kol., „Uridylácia zabraňuje 3′ orezaniu oligoadenylovaných mRNA,“ Výskum nukleových kyselín, zv. 41, č. 14, s. 7115–7127, 2013. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    115. Y. Minoda, K. Saeki, D. Aki a kol., „Nový proteín so zinkovým prstom, ZCCHC11, interaguje s TIFA a moduluje signalizáciu TLR,“ Komunikácia o biochemickom a biofyzikálnom výskume, zv. 344, č. 3, s. 1023–1030, 2006. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    116. E. Piskounova, C. Polytarchou, J. E. Thornton a kol., „Lin28A a Lin28B inhibujú biogenézu mikroRNA let-7 odlišnými mechanizmami,” Bunka, zv. 147, č. 5, s. 1066–1079, 2011. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    117. S. R. Viswanathan, J. T. Powers, W. Einhorn a kol., „Lin28 podporuje transformáciu a je spojený s pokročilými ľudskými malignitami,“ Genetika prírody, zv. 41, č. 7, s. 843–848, 2009. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    118. H.-M. Chang, R. Triboulet, J. E. Thornton a R. I. Gregory, „Úloha exonukleázy Per3manova syndrómu Dis3l2 v dráhe Lin28-let-7,“ Príroda, zv. 497, č. 7448, s. 244–248, 2013. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google
    119. M. Clamer, L. H཯ler, E. Mikhailova, G. Viero a H. Bayley, „Detekcia 3′-end RNA uridylácie s proteínovým nanopórom,“ ACS Nano, zv. 8, č. 2, s. 1364–1374, 2014. Zobraziť na: Stránka vydavateľa | Študovňa Google

    Autorské práva

    Copyright © 2015 Paola Munoz-Tello a kol. Toto je článok s otvoreným prístupom distribuovaný pod licenciou Creative Commons Attribution License, ktorá umožňuje neobmedzené používanie, distribúciu a reprodukciu na akomkoľvek médiu za predpokladu, že pôvodné dielo je správne citované.


    Prečo mutácie neprebiehajú v mRNA vyšších eukaryotov? - Biológia

    Ciele AP biologického vzdelávania Názov:

    Pochopte koncept dedičnosti tým, že budete môcť všeobecne vysvetliť, ako sa vlastnosti dedia od rodičov po potomkov.

    Pochopte, že výsledkom mitózy sú identické dcérske bunky a že mitóza je primárnou formou reprodukcie u prokaryotov.

    Mitóza sa v bunkovom cykle strieda s interfázou a bunkový cyklus je regulovaný molekulárnym riadiacim systémom.

    Rozlišujte medzi asexuálnym a sexuálnym rozmnožovaním popisom rôznych spôsobov vytvárania ďalšej generácie a toho, aké typy organizmov podstupujú jednotlivé typy (alebo oboje).

    Rozlišujte medzi nasledujúcimi pármi pojmov: somatická bunka a gaméta, autozóm a pohlavný chromozóm.

    Sledujte počet chromozómov (n) v bunkách ľudského tela a popíšte, ako sa haploidné a diploidné bunky navzájom líšia a ktoré bunky v ľudskom tele sú diploidné a ktoré haploidné.

    Pochopte pojem striedania generácií vysvetlením, prečo je kľúčové, aby sa oplodnenie a meióza striedali vo všetkých cykloch sexuálneho života.

    Charakterizujte proces synapsie počas profázy I a vysvetlite, ako dochádza k genetickej rekombinácii nakreslením znázornení tetradov, ktoré prechádzajú a výsledných rekombinantných gamét.

    Oceniť kľúčové rozdiely medzi mitózou a meiózou tým, že dokážete opísať tri udalosti, ktoré sa vyskytujú počas meiózy I, ale nie počas mitózy.

    Pochopte, ako náhodné zarovnanie (tiež známe ako nezávislý sortiment), kríženie a náhodné oplodnenie prispievajú k genetickým variáciám v organizmoch sexuálne sa rozmnožujúcich, a diskutujte o tom, kedy k týmto udalostiam dochádza a ako zvyšujú genetické variácie v populáciách.

    Definujte nasledujúce pojmy: skutočný chov, hybridizácia, monohybridný kríž, generácia P, F 1 generácie a F 2 generácie.

    Pomocou Punnettovho štvorca predpovedajte výsledky monohybridného kríža s uvedením fenotypových a genotypových pomerov generácie F2.

    Rozlišujte tieto dvojice výrazov: dominantný a recesívny heterozygotný a homozygotný genotyp a fenotyp.

    Vysvetlite, ako možno testovací kríž použiť na určenie, či je jedinec s dominantným fenotypom homozygotný alebo heterozygotný.

    Použite Punnettov štvorec na predpovedanie výsledkov dihybridného kríženia a uveďte fenotypové a genotypové pomery generácie F2.

    Spojte svoje chápanie Mendelovho zákona nezávislého sortimentu so správaním chromozómov počas meiózy.

    Pomocou pravidiel násobenia a sčítania vypočítajte pravdepodobnosť, že konkrétna F 2 jedinec bude homozygotný recesívny, homozygotný dominantný alebo heterozygotný.

    Pomocou zákonov pravdepodobnosti predpovedajte z trihybridného kríženia dvoch jedincov, ktorí sú heterozygotní pre všetky tri znaky, aký by bol očakávaný podiel potomstva:

    a. homozygotný dominantný pre tieto tri vlastnosti

    b. heterozygot pre všetky tri znaky

    Vysvetlite, prečo je dôležité, aby Mendel vo svojich štúdiách používal veľké vzorky.

    Vysvetlite, ako sa fenotypová expresia heterozygota líši od úplnej dominancie, neúplnej dominancie a kodominencie.

    Vysvetlite, prečo dominantné alely nie sú nevyhnutne bežnejšie v populácii. Svoje vysvetlenie ilustrujte na príklade.

    Popíšte dedičnosť krvného systému ABO a vysvetlite, prečo sú alely I A a I B údajne kodominantné.

    Vysvetlite, prečo je väčšina polygénnych znakov v spektre alebo kontinuite fenotypov.

    Popíšte, ako môžu podmienky prostredia ovplyvniť fenotypové vyjadrenie postavy.

    Vysvetlite, prečo štúdie o ľudskej dedičnosti nie sú tak ľahko vykonateľné ako Mendelova práca s hráškom.

    Vzhľadom na jednoduchý rodokmeň rodiny dedukujte genotypy niektorých členov rodiny.

    Vysvetlite, ako je možné v populácii udržať smrtiacu recesívnu alelu.

    Charakterizujte dedičnosť a expresiu autozomálne recesívnych chorôb, ako je cystická fibróza, Tay-Sachsova choroba a kosáčikovitá anémia.

    Vysvetlite, prečo sú smrtiace dominantné gény oveľa vzácnejšie ako smrtiace recesívne gény.

    Uveďte príklad neskoro pôsobiaceho smrtiaceho dominantného génu u ľudí a vysvetlite, ako môže uniknúť eliminácii prirodzeným výberom.

    Vysvetli prečo Drosophila melanogaster je dobrým experimentálnym organizmom pre genetické štúdie.

    Vysvetlite, prečo sa prepojené gény netriedia nezávisle.

    Rozlišujte medzi rodičovskými a rekombinantnými fenotypmi.

    Vysvetlite, ako môže kríženie odpojiť gény.

    Popíšte, ako je u ľudí geneticky podmienené pohlavie a vysvetlite význam génu SRY.

    Rozlišujte medzi prepojenými génmi a pohlavne viazanými (X-viazanými) génmi.

    Vysvetlite, prečo sú recesívne črty súvisiace so sexom vždy vyjadrené u mužov, ale nie u všetkých žien.

    Charakterizujte vzorce dedičnosti a symptómy farbosleposti, cystickej fibrózy, Huntingtonovej choroby a hemofílie.

    Vysvetlite, ako môže nondisjunkcia viesť k aneuploidii.

    Definujte trizómiu, triploidiu a polyploidiu. Vysvetlite, ako dochádza k týmto hlavným chromozomálnym zmenám, a popíšte možné dôsledky.

    Rozlišujte medzi kategóriami chromozomálnych mutácií: delécie, duplikácie, inverzie a translokácie.

    Popíšte typ chromozomálnych zmien zodpovedných za nasledujúce ľudské poruchy: Downov syndróm, Klinefelterov syndróm, Turnerov syndróm a chronická myeloidná leukémia (CML).

    Vysvetlite, prečo sa mitochondriálne determinované vlastnosti u zvierat dedia po matke.

    Vysvetlite, prečo si vedci pôvodne mysleli, že genetickým materiálom je proteín.

    Zhrňte experimenty vykonané nasledujúcimi vedcami, ktoré poskytli dôkaz, že DNA je genetický materiál:

    a. Príspevky Watsona, Cricka, Wilkinsa a Franklina k štruktúre DNA

    b. Experimenty Avery-MacLeod-McCarty

    c. Hershey-Chaseov experiment

    Popíšte štruktúru DNA. Vysvetlite pravidlo párovania báz a opíšte jeho význam.

    Pochopte, že syntéza DNA je a polokonzervatívny proces: to znamená, že jeden reťazec slúži ako šablóna pre nový, komplementárny reťazec.

    Opíšte proces replikácie DNA vrátane úlohy počiatkov replikácie a replikačných vidlíc.

    Vysvetlite úlohu DNA polymerázy pri replikácii.

    Definujte antiparallel a vysvetlite, prečo nie je možná kontinuálna syntéza oboch reťazcov DNA.

    Vysvetlite obojsmernosť syntézy DNA a ako sa líši produkcia vedúceho vlákna a zaostávajúceho vlákna.

    Vysvetlite úlohy kľúčových enzýmov pri replikácii DNA: DNA polymeráza, ligáza, RNA polymeráza a helikáza.

    Vysvetlite, ako sa RNA líši od DNA.

    Vysvetlite, ako informácie prúdia z génu do proteínu.

    Rozlišujte medzi transkripciou a prekladom.

    Porovnajte, kde sa transkripcia a translácia vyskytujú u prokaryotov a u eukaryotov.

    Definujte kodón a vysvetlite vzťah medzi lineárnou sekvenciou kodónov na mRNA a lineárnou sekvenciou aminokyselín v polypeptide.

    Vysvetlite význam čítacieho rámca počas prekladu.

    Vysvetlite evolučný význam takmer univerzálneho genetického kódu.

    Vysvetlite, ako sa RNA modifikuje po transkripcii v eukaryotických bunkách.

    Charakterizujte funkčný a evolučný význam intrónov.

    Opíšte štruktúru a funkcie tRNA.

    Vysvetlite význam kolísania.

    Popíšte molekulárny make-up (štruktúru) a funkciu ribozómu.

    Pochopte, že procesy transkripcie a translácie sú endergonické deje.

    V eukaryotických bunkách prechádza transkript mRNA radom enzýmovo regulovaných modifikácií, napríklad pridaním poly-A chvosta, pridaním GTP čiapky a excíziou intrónov.

    Translácia mRNA sa vyskytuje v cytoplazme na ribozóme.

    Popíšte dve vlastnosti RNA, ktoré jej umožňujú vykonávať toľko rôznych funkcií.

    Porovnajte syntézu bielkovín v prokaryotoch a v eukaryotoch.

    Definujte bodové mutácie. Rozlišujte medzi substitúciami párov báz a vkladaniami párov báz. Uveďte príklady každého z nich a všimnite si dôležitosť týchto zmien.

    Popíšte niekoľko príkladov mutagénov a vysvetlite, ako spôsobujú mutácie.

    REGULÁCIA VÝRAZU GÉNU

    Regulácia expresie prokaryotického génu

    • Stručne popíšte dve hlavné stratégie, ktoré bunky používajú na riadenie metabolizmu.

    • Vysvetlite adaptačnú výhodu bakteriálnych génov zoskupených do operónu.

    • Použitie trp operon ako príklad, vysvetlite pojem operónu a funkciu operátora, represora a korepresora.

    • Vysvetlite, ako sa líšia represívne a indukovateľné operóny a ako tieto rozdiely odrážajú rozdiely v dráhach, ktoré ovládajú.

    • Opíšte, ako lac operónové funkcie a vysvetliť úlohu induktora, alolaktózy.

    • Rozlišujte medzi pozitívnou a negatívnou kontrolou. Uveďte príklady každého z lac operón.

    Regulácia expresie eukaryotických génov

    • Definujte diferenciálnu génovú expresiu. Na akej úrovni je všeobecne kontrolovaná génová expresia?

    • Rozlišujte medzi heterochromatínom a euchromatínom.

    • Vysvetlite, ako metylácia DNA a acetylácia histónu ovplyvňuje štruktúru chromatínu a reguláciu transkripcie.

    • Definujte epigenetickú dedičnosť.

    • Popíšte úlohu komplexu začatia transkripcie.

    • Definujte ovládacie prvky a vysvetlite, ako ovplyvňujú transkripciu.

    • Rozlišujte medzi všeobecnými a špecifickými transkripčnými faktormi.

    • Vysvetlite úlohu promótorov, zosilňovačov, aktivátorov a represorov pri kontrole transkripcie.

    • Popíšte proces a význam alternatívneho zostrihu RNA.

    • Popíšte spracovanie pre-mRNA v eukaryotoch.

    • Popíšte faktory, ktoré ovplyvňujú životnosť mRNA v cytoplazme. Porovnajte životnosť mRNA u prokaryotov a eukaryotov.

    • Vysvetlite, ako môže byť génová expresia riadená na translačnej a posttranslačnej úrovni.

    Vírusová replikácia má za následok genetickú variáciu a vírusová infekcia môže zaviesť genetickú variáciu do hostiteľov.

    Vírusy majú vysoko účinné replikačné schopnosti, ktoré umožňujú rýchly vývoj a získavanie nových fenotypov.

    Vírusy sa replikujú prostredníctvom modelu zostavenia súčasti, ktorý umožňuje jednému vírusu produkovať mnoho potomkov súčasne prostredníctvom lytického cyklu.

    RNA vírusom (retrovírusom) chýbajú mechanizmy kontroly chýb replikácie, a preto majú vyššiu mieru mutácií.

    Retrovírus HIV je dobre preštudovaný systém, kde rýchly vývoj vírusu v hostiteľovi prispieva k patogenite vírusovej infekcie.

    Niektoré vírusy sú schopné integrovať sa do DNA hostiteľa a vytvoriť latentnú (lysogénnu) infekciu. Tieto latentné vírusové genómy môžu mať pre hostiteľa nové vlastnosti, ako je zvýšená patogenita v baktériách.

    Praktické aplikácie technológie DNA

    • Vysvetlite, ako sa gélová elektroforéza používa na analýzu nukleových kyselín a na rozlíšenie dvoch alel génu.

    • Byť schopný prerozprávať kroky klonovania génu:

    • Popíšte prirodzenú funkciu reštrikčných enzýmov a vysvetlite, ako sa používajú v technológii rekombinantnej DNA.

    • Vysvetlite, ako je vytváranie lepivých koncov reštrikčnými enzýmami užitočné pri produkcii molekuly rekombinantnej DNA.

    • Načrtnite postupy klonovania eukaryotického génu do bakteriálneho plazmidu.

    • Opíšte dve techniky na zavedenie rekombinantnej DNA do eukaryotických buniek.

    • Popíšte polymerázovú reťazovú reakciu (PCR) a vysvetlite výhody a obmedzenia tohto postupu.

    • Definujte jednonukleotidový polymorfizmus. Vysvetlite, ako môže SNP produkovať polymorfizmus dĺžky reštrikčných fragmentov (RFLP).

    • Opíšte príklad transgénneho zvieraťa používaného ako farmaceutická továreň.

    • Vysvetlite, ako možno technológiu DNA použiť na zlepšenie nutričnej hodnoty plodín a na rozvoj rastlín, ktoré môžu vyrábať farmaceutické výrobky.


    Čo je to prokaryotický prepis?

    Prokaryotické organizmy nemajú organizované jadro. Genetické materiály sú suspendované v bunkovej cytoplazme. Všetky prekurzory potrebné na transkripciu sú umiestnené v cytoplazme. Prokaryotická transkripcia zvyčajne prebieha v cytoplazme. Na to, aby bol proces úspešný, tento proces vyžaduje enzým RNA polymerázy.

    Enzým RNA polymeráza obsahuje päť podjednotiek. Enzým sa obvykle viaže na stigmu a promótor, aby inicioval transkripciu v holoenzýme.

    Majte na pamäti, že DNA prokaryotov a#8217 nie je viazaná na histón. Proces transkripcie sa vôbec nespustí, pretože sa deje priamo. Je ideálny pre prokaryoty s prekrývajúcimi sa génmi.

    Prokaryotická transkripcia začína v promótorovej oblasti, predlžuje sa cez kódujúcu oblasť a končí, keď enzým RNA polymerázy číta terminačný signál.

    Prokaryoty majú dva typy terminačných signálov. Rho závislý a nezávislý ukončovací signál. Transkripčná mRNA sa preloží počas procesu transkripcie.


    • Syntéza bielkovín je proces, v ktorom bunky vyrábajú proteíny. Vyskytuje sa v dvoch fázach: transkripcia a translácia.
    • Transkripcia je prenos genetických pokynov v DNA na mRNA v jadre. Zahŕňa tri kroky: iniciáciu, predĺženie a ukončenie. Po spracovaní mRNA prenáša inštrukcie do ribozómu v cytoplazme.
    • Translácia prebieha na ribozóme, ktorý pozostáva z rRNA a proteínov. Pri preklade sa čítajú pokyny v mRNA a tRNA prináša do ribozómu správnu sekvenciu aminokyselín. Potom rRNA pomáha vytvárať väzby medzi aminokyselinami, čím vzniká polypeptidový reťazec.
    • Po syntéze polypeptidového reťazca môže dôjsť k ďalšiemu spracovaniu za vzniku hotového proteínu.
    1. Spojte syntézu bielkovín a jej dve hlavné fázy s centrálnou dogmou molekulárnej biológie.
    2. Vysvetlite, ako je mRNA spracovaná predtým, ako opustí jadro.
    3. Aké ďalšie procesy môže podstúpiť polypeptidový reťazec po jeho syntéze?
    4. Kde prebieha transkripcia v eukaryotoch?
    5. Kde prebieha preklad?

    Vzťah rozdielov v expresii k základným regulačným sieťam

    Nedávny výbuch genomických zdrojov a techník vysokej priepustnosti urýchľuje objasnenie regulačných sietí v modelových systémoch. Porovnávacie štúdie génovej expresie sú dôležitým nástrojom na interpretáciu funkcie sieťových komponentov a na pochopenie ich stability a náchylnosti na zmeny. Aby sme pochopili, ako zmeny v regulačných sieťach prispievajú k fenotypovej diverzite v rámci druhov a medzi nimi, mali by sme sa zaoberať nasledujúcimi problémami.

    (1) Mnoho zmien v génovej expresii je často vyvolaných zmenou životného prostredia. Niektoré zo zmien môžu byť priamo zapojené do fyziologického prispôsobenia, zatiaľ čo iné môžu byť sekundárnymi dôsledkami regulačnej siete. Komplexný popis regulačných pripojení pomôže rozmotať tieto typy zmien odhalením prepojení medzi funkčnými modulmi. Na identifikáciu podskupiny génov, u ktorých zmeny expresie ovplyvňujú fenotyp, bude však nakoniec potrebné genetické mapovanie a funkčné testy.

    (2) Regulačné zmeny môžu byť najstabilnejšie, ak sa nachádzajú v určitých častiach cesty. Na otestovanie tejto hypotézy by sa mali preskúmať kompletné cesty kontrolujúce odlišné vlastnosti, aby sa zistili všetky nezávislé regulačné zmeny v rámci siete. Lokalizácia regulačných variantov tiež umožní určiť, či konektivita génu v rámci siete ovplyvňuje jeho náchylnosť k zmenám.

    (3) Zdá sa, že distribúcia nových regulačných mutácií v rámci siete sa líši od distribúcie regulačných variantov vo voľnej prírode (Denver et al., 2005). Očakáva sa, že sieťová architektúra ovplyvní, ako vznikajú regulačné variácie, zatiaľ čo sa očakáva, že pleiotropné vedľajšie účinky jednotlivých regulačných mutácií ovplyvnia, ktoré zmeny prežijú skúšku času. Aby sme plne ocenili vplyv architektúry siete na evolučné trajektórie, musia sa identifikovať vlastnosti, ktoré podporujú konkrétne zmeny v regulačných sieťach.

    (4) Niektoré funkčné triedy génov môžu byť citlivejšie ako ostatné na regulačné mutácie ovplyvňujúce ich expresiu. Analýza distribúcie regulačných variantov medzi gény s rôznymi označeniami génovej ontológie bude testovať túto hypotézu. Takáto analýza môže tiež identifikovať špecifické biologické funkcie so sklonom k ​​regulačným zmenám (napr. Gény exprimované v spermiách v C. elegans) (Denver a kol., 2005). Akékoľvek analýzy používajúce súčasné označenia génovej ontológie by sa však mali interpretovať opatrne. V súčasnej dobe je pre väčšinu génov predpovedané priradenie funkčných tried génov k ontológii funkčných tried a biologické procesy výlučne na základe podobnosti sekvencií a čakajú na genetické a/alebo biochemické overenie.

    Ako je uvedené v tomto prehľade, existujúce prípadové štúdie poskytujú určitý pohľad na tieto problémy. Máme však pred sebou dlhú cestu k pochopeniu toho, ako je regulačná variácia distribuovaná v rámci genómových regulačných sietí a ako štruktúra siete ovplyvňuje vzorce expresie variabilných génov. Na vyriešenie týchto problémov bude potrebná kombinácia genetickej a biochemickej disekcie regulačných sietí v modelových systémoch, výpočtové analýzy vlastností siete a porovnávacie štúdie génovej expresie medzi nemodelovými druhmi. Vzhľadom na nedávny rast v týchto oblastiach výskumu možno čoskoro dosiahnuť komplexné pochopenie regulačných variácií v kontexte regulačných sietí.